3D打印與骨科應用“一拍即合”
3D打印又稱增材製造技術，是製造技術的一次革命性突破。近年來，這個來自工業領域的技術在醫療領域也作出了不小貢獻——製作醫學模型、輔具、假肢、手術導引裝置等。當然，還有3D打印骨骼。
劉忠軍告訴記者，3D打印技術在骨科領域有獨特的應用優勢。“一方面，骨組織CT掃描圖像可便捷地轉化為3D打印的數字文件；另一方面，骨骼解剖結構複雜且為硬組織，形態相對恒定，這恰恰也是3D打印技術產品的特徵。”
早期，3D打印技術在骨科領域多應用於製作骨骼模型，為醫學教育、臨床診治和醫患溝通提供便利。2010年前後，隨著金屬3D打印機面世，3D打印技術製作金屬材料人體內植物成為可能。以脊柱外科為例，3D打印技術不僅可以製造手術操作導板，提高術中穿刺或螺釘擰入的精準度，還能製作出有利於修復、重建骨結構及功能的鈦合金內植物。
“目前3D打印骨科內固定物多採用鈦合金。鈦合金也是3D打印最常用的金屬材料之一。鈦合金和人體組織的相容性很好，不會出現過敏等免疫排斥現象。近年來，鈦合金在骨科領域的應用已非常成熟。”劉忠軍介紹。同時，他表示，鈦合金椎體還可以設計成像海綿一樣的微孔結構，這樣，人體相鄰正常椎體的骨細胞就可以長入其中，最終實現融合，大大增強了牢固性。“這在醫學領域屬於非常重要的性能。”他表示。
在3D打印技術應用於骨科前，科技工作者也進行了個性化骨關節假體的設計、應用與轉化研究。然而，傳統的標準化假體無法重建或效果不佳，設計難度和較長的製造時間嚴重限制了其臨床應用。
“但3D打印能夠定制患者需要的複雜人體骨骼，為骨科手術從‘削足適履’到‘量體裁衣’的治療模式轉變提供了契機，實現了真正意義上的‘個性化’與‘精準化’治療。”劉忠軍說。
目前，3D打印定制化假體在骨科臨床上已有廣泛應用，如3D打印人工髖臼假體、肩胛骨假體、骨盆假體、胸腰椎人工椎體及個性化假肢等。3D打印的各種不同形狀的內植物，也幫助醫生解決了脊柱腫瘤、嚴重創傷等疑難重症的治療問題。
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