3D打印 骨科手術“新寵”

手術步驟

1 對患者進行CT掃描，以確定切除部位。

2 根據掃描結果重建，將CT掃描數據傳輸至3D打印設備，按照1：1的比例打印出假體。

3 進行手術，放入假體。

可以幫助患者修復顱骨缺損。

整個頭蓋骨被3D打印的顱骨替代。

也可打印出牙齒進行口腔正畸。

打印脊椎關節替換受損部位。

如今，“3D打印”技術在醫療領域已取得驚人進展。借助3D打印技術高級訂製版的人工全骨假體，北京大學人民醫院於7月8日成功救治了一名骨惡性腫瘤患者，記者了解到，這也是3D打印技術在世界骨腫瘤治療領域中的首次應用。也是在今年7月，湖南省第二人民醫院成功進行全球罕見的“全腦縮小整形”手術，患者3歲，手術歷時17個多小時，患者膨大的整個頭蓋骨被3D打印的顱骨所替代。

3D打印技術有多神？在醫療領域，還有哪些疾病能讓這種技術發揮所長？

傳統骨切除后容易固定不牢

北京大學人民醫院骨腫瘤科主任醫師郭衛介紹，此次手術患者來自廣西，患有骨脊索瘤，在當地實施兩次骨腫瘤切除術，因腫瘤復發導致的疼痛和大小便功能障礙，后在北京大學人民醫院骨腫瘤科接受手術。目前在世界範圍內，骨切除重建並沒有效果較好的常規治療方法，而且全骨切除后，局部骨缺損較大，通常借助脊椎釘棒完成固定、支撐，與腰椎進行連接，但這種方法的不足在於容易造成固定不牢，釘棒容易鬆動，而且全骨切除目前仍比較少見，“全世界一年內也沒有多少例。”因為骨惡性腫瘤本身發病率較低。

3D人工假體可與骨細胞良好融合

此次手術中選用的人工假體使用了鈦合金材料，郭衛介紹，3D人工假體使用鈦合金材料，根據該患者骨切除術后骨缺損定製製造出空間結構解剖形態的人工全骨假體，打造為金屬空隙狀，人體骨細胞可以長入空隙金屬內，假體與脊柱、骨盆連接，更符合生物力學結構的功能重建。這也是3D打印技術最主要的優勢，這是其他技術手段或材料無法比擬的。

北京大學人民醫院骨腫瘤科醫師尉然補充，之前的技術手段並不能取得較好的效果，僅能盡量模擬人體結構，3D打印技術則在生物力學結構、局部形態等方面，最大程度上完成了這種模式。

假體必須與切除部分完全相同

記者了解到，3D打印假體技術的應用也對手術過程提出了更高的要求，“術前假體定製是這個手術的關鍵部分，需要根據之前的CT掃描結果，按照1:1的比例打印出完全相同的切除部分。在手術技術上提出了更高要求，一方面在術前多次評估的基礎上，切除部分應吻合，另一方面，切除過程中還要注意避免傷及血管、神經及其他臟器。”郭衛告訴記者。

根據患者骨切除術后骨缺損定製出空間結構解剖形態的人工全骨假體，打造為金屬空隙狀，人體骨細胞可以長入空隙金屬內，假體與脊柱、骨盆連接。

開展領域

3D打印在骨科前景廣泛

記者了解到，目前我國部分醫院的整復外科、骨科、口腔科、眼科的醫生已開展3D打印機打印模型，幫助患者修復顱骨缺損、修整下巴、墊高鼻子、重塑顴骨和設計各種頭面部手術操作。其中3D打印技術在骨科領域的應用已經趨於成熟，3D打印在骨科領域的應用也已經起步且前景廣泛。骨科手術的種類繁多，有正畸、修復、移植、接續等，涉及人體多數部位。

3D打印在醫學領域的應用在逐步鋪開和深入，對人體部位的複製是高度定製化的品，通過3D打印，這些部件可以與身體完全契合，與身體融為一體。

其中表現在骨科方面主要是個性化永久植入物，一般使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料，3D打印出骨骼、軟骨、關節、牙齒等品，通過手術植入人體。

前景

3D打印仍主要應用於特殊部位

3D打印技術難以廣泛應用，在骨腫瘤領域，適用範圍仍然有限，“主要應用於一些特殊部位，如顱骨、骨盆、下頜骨等，形狀相對複雜。普通關節部位的手術可以借助長期應用的常規技術手段”，郭衛告訴記者。尉然認為，3D打印技術現在相對成熟，打印股骨頭假體等都已經成為可能，但在臨床中，具體手術是否需要借助3D打印技術，仍要根據具體情況而定，“因為在某些領域，3D打印技術可能並沒有太多明顯的優勢，僅是一種重建手段”。

本版采寫/新京報記者 張秀蘭 新京報製圖/師春雷