3D打印助力骨科精準臨床應用：臨床案例解析

來源： EngineeringForLife

作為3D打印在醫(yī)學領(lǐng)域應用最廣泛的學科,，3D打印骨科臨床應用發(fā)展迅猛，但真正能充分利用3D打印技術(shù)的獨特優(yōu)勢來提升骨科的精準治療還在普及中,。近期,，南昌大學附屬江西省人民醫(yī)院董謝平團隊,，在Bio-Design and Manufacturing 發(fā)表了題為Three-dimensional printing for the accurate orthopedics clinical cases analysis的文章,，給出了在骨科臨床中結(jié)合3D打印技術(shù)的幾個案例,，并就3D打印骨科臨床應用的意義、該技術(shù)的獨特優(yōu)勢,、現(xiàn)存主要問題及應對策略等闡述了自己的思索與觀點,。

作為第三次工業(yè)革命的代表性技術(shù)之一，3D打印技術(shù)由于具備宏觀層面的精準醫(yī)療特性,，正在成為推動骨科技術(shù)進步的高速引擎,。

1、3D打印是門檻很低的精準醫(yī)療技術(shù)
增材制造技術(shù)與現(xiàn)代影像技術(shù)結(jié)合,，衍生出了數(shù)字骨科技術(shù)的重要分支——骨科3D打印技術(shù)。它能在宏觀上實現(xiàn)全流程的骨科精準醫(yī)療,，即傷病解剖的精準再現(xiàn),，臨床診斷的精確分型,，診療方案的精細規(guī)劃，手術(shù)器械的個體定制,，植入材料的精密制造,，手術(shù)風險的精良控制，手術(shù)療效的準確預測,。

3D打印臨床應用的基礎(chǔ)是取得可供傷病部位建模的數(shù)據(jù),，目前最簡單、準確的可供建模數(shù)據(jù)為CT采集的硬組織部位數(shù)據(jù),，而骨科學是針對除頭顱,、胸骨和肋骨這些硬組織以外的包括脊柱、四肢骨在內(nèi)的所有人體骨骼,、關(guān)節(jié)及其附屬的韌帶,、肌肉、血管,、神經(jīng)等軟組織傷病進行診療的一門學科,，因此是醫(yī)學3D數(shù)據(jù)采集與建模最簡單、臨床應用最早,、最普遍,、可用部位與形式最多的臨床學科。3D打印技術(shù)在骨科的應用范圍目前已經(jīng)涵蓋了創(chuàng)傷骨科,、脊柱外科,、關(guān)節(jié)外科、骨腫瘤科,、矯形外科,、小兒骨科、足踝外科,、手外科,、修復重建科、運動醫(yī)學科等所有亞�,？�,。

骨科3D打印技術(shù)的應用門檻很低。作為骨科3D打印數(shù)據(jù)采集的最常用設(shè)備,，目前中國的CT設(shè)備已普及到二級醫(yī)院,，甚至許多最基層的一級醫(yī)院也擁有了CT設(shè)備，這就為3D打印的普及應用創(chuàng)造了良好的先決條件,。只要能正確采集并向第三方機構(gòu)提供患者的CT掃描數(shù)據(jù)和應用訴求,，即使無3D打印技術(shù)與設(shè)備，基層醫(yī)院也能應用3D打印技術(shù)進行精準醫(yī)療,。

2,、3D打印骨科臨床應用的層級分析
從發(fā)展歷程,、應用的深度與廣度來看，骨科3D打印的臨床應用可分為4個層級,。就像金字塔一樣,，第一層級為打印模型，用于術(shù)前規(guī)劃與演練,，這是基礎(chǔ),，是應用最早、開展難度最低,、應用最廣泛的一個層級,，打印出的模型在醫(yī)療器械管理法規(guī)中屬于最低級的一類醫(yī)療器械；第二層級是打印導板,，用于輔助精準手術(shù),，其應用難度顯著提升，相應的應用價值也顯著提升,，打印出的模型在醫(yī)療器械管理法規(guī)中屬于二類醫(yī)療器械,；第三層級是打印假體和固定物等植入材料，用于重建力學結(jié)構(gòu)與功能,，所打印的植入物納入三類醫(yī)療器械管理范疇,，其應用的準入條件、臨床價值和經(jīng)濟效益較之于導板又有了顯著提升,；第四層級是打印生物組織,，用于重建組織器官的解剖結(jié)構(gòu)與生物功能，作為金字塔尖的生物打印盡管目前尚處于研究初始階段,，僅在臨床中試用了一些成份相對簡單,、功能相對單一、生物活性相對較弱,、性能相對穩(wěn)定的諸如人工骨,、人工軟骨等，但其應用前景卻是最好的,，最有價值的,，最能體現(xiàn)出3D打印的技術(shù)優(yōu)勢。

3,、3D打印在骨科臨床應用中的獨特優(yōu)勢
在宏觀結(jié)構(gòu)上能夠?qū)崿F(xiàn)所思即所得目標的3D打印技術(shù)在骨科應用中具有獨特優(yōu)勢,，具體體現(xiàn)在以下方面。
1）突破產(chǎn)品制造的瓶頸——3D打印不僅特別適合個體訂制,、快速制造和廉價制造,，而且是目前唯一能實現(xiàn)可控多孔結(jié)構(gòu)和輕量化制造的技術(shù)，表面為多孔結(jié)構(gòu)的假體所獲得的骨長入效應，使假體與宿主骨之間的結(jié)合強度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)減材制造假體粗糙表面上發(fā)生的骨長上結(jié)果的強度,，多孔表面是假體獲得永久性生物固定的最佳表面結(jié)構(gòu)形式,。

2）突破骨科手術(shù)的瓶頸——骨科手術(shù)經(jīng)常需要進行術(shù)中鉆孔和截骨,，這些操作往往是手術(shù)的關(guān)鍵所在,，3D打印可以有效提高鉆孔和截骨的質(zhì)量與效率，降低手術(shù)的風險,。鉆孔和截骨的精度要求越高,、難度越大、風險越高的手術(shù),，3D打印導板應用的效率與價值越大,。盡管目前手術(shù)導航儀和手術(shù)機器人也能夠?qū)崿F(xiàn)術(shù)中鉆孔和截骨操作的精準引導，但因其采用的是影像指引式的柔性引導方式,，對有些截骨形狀復雜的手術(shù)將失去作用,。而這種情況恰恰是能作剛性引導的手術(shù)導板的優(yōu)勢，只要術(shù)前按不規(guī)則截骨面分別建造導板引導面,，就能在術(shù)中輕松快捷而準確地實現(xiàn)術(shù)前的截骨規(guī)劃,。

3D打印導板還能精準、便捷地輔助骨折的微創(chuàng)復位與固定,，輔助畸形截骨矯形手術(shù)的精準截骨與矯正對位,。

對于病變部位形狀結(jié)構(gòu)復雜、以往束手無策的特殊關(guān)節(jié)置換手術(shù),，通過3D打印截骨,、鉆孔、安裝等系列導板的組合應用,，可以做到恰到好處的精準置換,。

3）突破醫(yī)生想象空間——基于3D打印技術(shù)具有突破產(chǎn)品制造的瓶頸、突破骨科手術(shù)的瓶頸之優(yōu)勢,，只要運用得當,，就能突破醫(yī)生的想象空間，挑戰(zhàn)認知上的不可能,。

4,、骨科3D打印臨床案例剖析
下面通過作者實施的涉及創(chuàng)傷、矯形,、足踝,、脊柱、關(guān)節(jié)等骨科亞�,？频�6個典型案例,，展示了3D打印與骨科臨床是如何結(jié)合的。


案例1：跟骨毀損性骨折解剖復位不留后遺癥
針對粉碎成27塊并全方位變形的跟骨毀損性骨折，常規(guī)先切開后復位固定的術(shù)式[11],，因只能恢復可視部分骨折形狀,，無法實現(xiàn)整個跟骨的解剖復位，無法恢復關(guān)節(jié)面的平整,，只能先期做到大致復位和固定,，待骨折畸形愈合并發(fā)跟距關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎后再二期進行關(guān)節(jié)融合手術(shù)的現(xiàn)狀。作者利用3D打印模型全面掌握了骨折形態(tài),，并因病施策,，采用先利用完整的皮膚經(jīng)皮進行跟骨撬拔牽引，通過附著于各塊骨碎片上的骨膜等軟組織,，帶動骨碎片的歸位,，恢復跟骨的長度與高度；再雙向擠壓跟骨,，將變寬的跟骨壓回原狀,；最后才做常規(guī)的外側(cè)切口，直視下根據(jù)3D打印模型上標示的骨碎片序號,，辨識出骨碎片并作拼湊復位,，以及植骨和鋼板內(nèi)固定；最終實現(xiàn)了對跟骨毀損性骨折的解剖復位與內(nèi)固定,，恢復了正常的足部功能,，避免了后遺癥的發(fā)生（圖1）。該案例充分說明,，只要應用得當,，最簡單的第一層級技術(shù)也能做出令人嘆服的案例來。

圖1 男,，34歲,，右跟骨粉碎性骨折（A）右跟骨側(cè)位X線片示跟骨粉碎骨折，后關(guān)節(jié)面完全塌陷,；（B）跟骨CT示關(guān)節(jié)面粉碎并塌陷,，跟骨增寬；（C） 3D打印模型4個方向視圖,，按順序給每塊骨折碎片編寫序號,；(D) 術(shù)后CT示骨折解剖復位，關(guān)節(jié)面平整,；（E）術(shù)后跟骨側(cè)軸位X線片示骨折解剖復位,，內(nèi)固定恰當；（F）術(shù)后半年踝關(guān)節(jié)屈伸功能正常,；（G）術(shù)后2年患者彈跳自如,。

案例2：脛骨平臺粉碎性骨折經(jīng)皮復位植骨內(nèi)固定
脛骨平臺粉碎性骨折并塌陷通常需做較大切口直視下復位并用大塊鋼板固定,，損傷較大，血運破壞較多,，感染機會亦隨之增多,。作者利用3D打印技術(shù)，一改常規(guī)切開復位鋼板內(nèi)固定術(shù)式,，針對設(shè)計了經(jīng)皮3D打印導板,，精準建立起對已塌陷脛骨外側(cè)平臺的球囊復位兼植骨通道，規(guī)劃并精準建立了全部螺釘?shù)墓潭ㄍǖ�,，僅用5個長僅半厘米左右的切口就又快又好地完成了取骨,、復位,、植骨和3枚螺釘內(nèi)固定等操作,，為患膝快速而完全康復打下了基礎(chǔ)（圖2）。

圖2 男,，44歲,，右脛骨平臺粉碎性骨折 （A） CT示右脛骨內(nèi)、外側(cè)平臺骨折,、外側(cè)平臺塌陷,；（B） 設(shè)計具有脛骨平臺塌陷骨塊之球囊復位與植骨通道和3枚固定螺釘通道的經(jīng)皮導板；（C） 術(shù)后復查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片示骨折復位,，螺釘固定恰當,；（D） 術(shù)后復查CT示骨折復位，關(guān)節(jié)面平整,，螺釘固定恰當,；（E） 術(shù)后2年彈跳自如。

案例3：關(guān)節(jié)內(nèi)骨折畸形愈合循不規(guī)整原始骨折線截骨解剖復位
關(guān)節(jié)內(nèi)骨折畸形愈合并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)后,，沿原始骨折面截骨重新復位固定是挽救關(guān)節(jié)功能的唯一途徑,。但對脛骨遠端關(guān)節(jié)線呈“Z”形的已畸形愈合的7個月的陳舊骨折，卻存在著目前似乎無法逾越的障礙——脛骨遠端關(guān)節(jié)外骨折線消失,，術(shù)中無法辨認,；關(guān)節(jié)面骨折線不規(guī)整，術(shù)中又難以直視,，更不允許將踝關(guān)節(jié)脫位以方便手術(shù)操作,；即使在今天通過手術(shù)導航、機器人,、混合現(xiàn)實技術(shù)根據(jù)CT建模所還原的骨折面情況,，可以指引出骨折面，但仍不具備引導骨刀進行須改變方向截骨的操作功能,。

而作者所設(shè)計應用的接力式3D打印導板,，不僅能找到了肉眼無法辨識的已愈合的骨折線，且能在預設(shè)的3個截骨面引導下，精準實現(xiàn)循關(guān)節(jié)面“Z”形骨折線對畸形愈合骨塊所進行的原位截骨,，從而實現(xiàn)了關(guān)節(jié)面骨折的解剖復位與鋼板內(nèi)固定,，保住了踝關(guān)節(jié)（圖3）。

圖3 女,，53歲,，踝關(guān)節(jié)骨折畸形愈合并創(chuàng)傷性關(guān)節(jié) （A）傷后7月CT示骨折畸形愈合；（B）傷后7月踝關(guān)節(jié)間隙狹窄,，骨質(zhì)疏松嚴重,；（C） 3D打印模型示踝關(guān)節(jié)骨折線在關(guān)節(jié)面呈“Z”形；（D） 根據(jù)骨折數(shù)字模型找出3個骨折面,；（E） 根據(jù)骨折模型和所找出的3個骨折面設(shè)計可拉力使用的定位導板和截骨導板,；（F） 以3D打印模型和導板演練手術(shù)；（G） 術(shù)后踝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片示鋼板所固定的骨折呈解剖復位狀態(tài),；（H）術(shù)后CT示踝關(guān)節(jié)形態(tài)已正常,，關(guān)節(jié)面平整；（I） 術(shù)后4月關(guān)節(jié)活動功能接近正常,。

案例4：多灶性股骨頭壞死精準尋的實現(xiàn)髓芯減壓
針對股骨頭壞死較早期時X線難以清晰發(fā)現(xiàn)和辨識病灶,，即使借助手術(shù)導航和機器人以及混合現(xiàn)實等最新技術(shù)也無法在較早期精準進行病灶修復手術(shù)的難題，作者以CT與MRI融合技術(shù)建立了股骨頭壞死模型,，找到了3個壞死灶,，據(jù)此模型設(shè)計并3D打印了集成3個壞死灶的定位通道導板，實現(xiàn)了術(shù)中對全部壞死灶精準而又快速的尋的定位,，為順利完成全部病灶的刮除減壓和打壓植骨手術(shù)創(chuàng)造了先決條件（圖4）,。

圖4 女，47歲,，左股骨頭壞死 （A）骨盆X線片示左股骨頭正常,，無密度改變與變形；（B） 骨盆CT示左股骨頭密度增高,，前上方出現(xiàn)囊性變,；（C） 骨盆MRI示左股骨頭和粗隆部呈現(xiàn)提示骨髓水腫的高信號影左；（D） CT與MRI融合建立的模型示左股骨頭有3個壞死灶,；（E） 據(jù)股骨近端虛擬模型設(shè)計的3通道壞死灶定位通道導板,；（F） 術(shù)中參考3D打印模型與導板的配合情況；（G）術(shù)中透視觀察定位導針尖端指示的壞死灶定位情況,；（H）在導針引導下用環(huán)鋸開路后以變向刮刀清除病灶,；I以彎頭刮匙進一步刮除病灶。

案例5：頸椎結(jié)核單一入路病灶清除單節(jié)段植骨融合
單節(jié)段頸椎結(jié)核（如C5/6）原本只有一個椎間盤及其相鄰上,、下椎體(C5,、C6)鄰近椎間盤部位的骨質(zhì)遭結(jié)核菌破壞,，但目前的手術(shù)常規(guī)是：手術(shù)清除病灶后為使植入的骨塊或假體能與頸椎牢固地結(jié)合在一起，以重建脊柱的穩(wěn)定性,，防止頸椎失穩(wěn)導致的癱瘓,、食道瘺甚至死亡等嚴重并發(fā)癥的發(fā)生，不得不將本可以保存的,、尚未破壞的上位頸椎（C5）椎體上緣和下位頸椎(C6)椎體下緣及與該二頸椎相鄰的上方和下方的健康椎間盤（C4/5,、C6/7）一并切除，將植入的骨塊或假體支撐于病變頸椎上,、下方的健康椎體（C4,、C7）之間，將跨越骨塊或假體的頸前路鋼板搭接在此二健康頸椎上,，并將螺釘固定于此二頸椎構(gòu)成的基座上,；即必須將4個頸椎構(gòu)成的3個運動節(jié)段固定在一起，方可恢復頸椎的穩(wěn)定性,。

針對單節(jié)段頸椎結(jié)核卻要做三節(jié)段固定這一無奈而司空見慣的手術(shù)方式,，作者采用3D打印技術(shù)，僅用48小時便設(shè)計打印出了頸椎（C5,、6）前路椎弓根釘鉆孔導板和病灶截骨導板及個體化的雙側(cè)頸前路椎弓根螺釘固定的人工椎體，并經(jīng)倫理審查后成功進行了單節(jié)段病灶清除和頸椎重建手術(shù)的臨床試驗,，實現(xiàn)了頸椎結(jié)核單一前路超短節(jié)段固定（圖5）,。有限元分析和2.5年的隨訪顯示，僅做單節(jié)段頸椎固定不僅能夠治愈結(jié)核,，重建頸椎的穩(wěn)定性,，也有助于降低相鄰節(jié)段的應力集中及由此產(chǎn)生的相鄰節(jié)段退變現(xiàn)象（圖6）。

圖5 男,，42歲,，頸椎結(jié)核（C5、6）（A）頸椎CT示C5,、C6椎體相鄰處骨質(zhì)破壞,、椎間隙消失；（B）頸椎MRI示C5,、C6椎體和C5/6椎間盤破壞,，膿腫形成，凸入椎管,；（C）3D打印頸前路椎弓根螺釘固定的人工椎體治療頸椎結(jié)核術(shù)后半年隨訪的CT影像,，提示結(jié)核病灶消除，實現(xiàn)骨性融合,；（D-F）術(shù)后2.5年隨訪的頸椎正側(cè)位X線片和MRI示人工頸椎及其螺釘位置好,，無結(jié)核信號,，未加重相鄰節(jié)段退變。

圖6 人工椎體組與鈦網(wǎng)加鋼板組不同工況下的有限元應力云圖對比（a）靜載（b）前屈（c）后伸（d）左扭轉(zhuǎn)（e）右扭轉(zhuǎn)（f）左側(cè)彎（g）右側(cè)彎;結(jié)果顯示,，人工椎體組的固定應力普遍較鈦網(wǎng)加鋼板組更為均勻分散,。

案例6：股骨近端重度骨質(zhì)疏松全髖關(guān)節(jié)置換
針對因劇烈疼痛、活動嚴重障礙需行人工髖關(guān)節(jié)置換的強直性脊柱炎合并股骨近端重度骨質(zhì)疏松的青年患者,，因存在生物固定型股骨柄難免發(fā)生下沉與旋轉(zhuǎn)不穩(wěn),，無法獲得即時穩(wěn)定而失效；水泥固定型假體又難免發(fā)生中遠期水泥與骨髓腔界面松動而失效這一目前無解的難題,，作者設(shè)計并3D打印出了外形結(jié)構(gòu)吻合,、表面多孔，既能實現(xiàn)即時穩(wěn)定,，又利骨質(zhì)長入并符合生物力學原理,，可獲永久生物性固定的個體化的無柄髖關(guān)節(jié)及系列截骨、鉆孔,、安裝手術(shù)導板,，成功為該患者進行了人工髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，經(jīng)過兩年隨訪,，患者疼痛緩解,、活動功能明顯改善，假體無松動（圖7）,。

圖7 男,，27歲，強直性脊柱炎合并股骨近端重度骨質(zhì)疏松（A-B）術(shù)前X線正側(cè)位片顯示左股骨近端嚴重骨質(zhì)疏松,，骨質(zhì)菲薄,、髓腔寬大，髖關(guān)節(jié)間歇狹窄,；（C-D）3D打印個體化無柄關(guān)節(jié)置換術(shù)后2年的X線正側(cè)位片檢查顯示假體固定在位,，無松動跡象，股骨近端骨密度影相對術(shù)前增強,。

案例5和案例6也充分說明,，3D打印是定制化假體制造應用最好最快最廉價的技術(shù)。

4,、問題與討論
由于3D打印技術(shù)是新興的高新技術(shù),，又是以工科為主的技術(shù)，因此目前臨床骨科醫(yī)生了解得不多,，掌握的更少,。而近年雖然有許多工科人才在從事醫(yī)學3D打印，也有很多醫(yī)科研究生和年輕醫(yī)生學會了3D打印技術(shù)[17],，但他們多半只能進行第一層級的工作,，或在第二層級工作中按部就班做一些諸如椎弓根釘導板之類形狀結(jié)構(gòu)大同小異的導板,。因為骨科臨床的創(chuàng)新設(shè)計應用有賴于臨床經(jīng)驗非常豐富的專家，需要統(tǒng)籌考慮手術(shù)切口,、入路,、視野、操作空間,、周圍血管神經(jīng)和臨時固定物的障礙等因素,，并非按照裸骨設(shè)計那么簡單。而醫(yī)生是成長歷程最漫長的職業(yè)之一,，年輕醫(yī)生一時半會還很難單獨勝任創(chuàng)新導板的設(shè)計,。

限于中國醫(yī)學生的培養(yǎng)體制，已經(jīng)具有豐富臨床經(jīng)驗的骨科專家絕大多數(shù)不懂工科,，計算機操作技能也不足,，也就無力進行導板的創(chuàng)新設(shè)計應用了。此外,，現(xiàn)今的骨科專家多半是臨床,、科研、教學,、保健,、科普、管理等日常工作繁重,，他們很難抽出時間與年輕人密切配合,，共同攻關(guān)。因此目前骨科3D打印在中國的普及度并不高,，已開展應用的大多數(shù)單位也只是利用了3D打印較簡單的功能。

如何加速我國骨科3D打印技術(shù)的普及應用與技術(shù)創(chuàng)新呢,？作者認為應從培養(yǎng)意識,、激發(fā)動力、提供便利等方面著手,。

首先要培養(yǎng)意識,。當下最緊迫最能奏效的方法是加強普及教育，培養(yǎng)廣大骨科醫(yī)生的意識,，讓大家知道：3D打印可以使以往做不成,、做不好、好難做的手術(shù),，變得可以做,、能做好、容易做了,；只要有理念,、有需求,、有掃描數(shù)據(jù)，即使沒有3D打印設(shè)備和技術(shù),，也能開展3D打印骨科臨床應用,；3D打印能夠助力小醫(yī)院醫(yī)生做出大醫(yī)院的專家級手術(shù)（當然須以符合人員與技術(shù)準入為前提）；3D打印能夠助力大醫(yī)院的大專家挑戰(zhàn)不可能,。

以具有震撼效果的真實案例的具體做法為教材進行學術(shù)講座與交流和在線宣教與傳播是最好的切入點,，最能引起醫(yī)生們的關(guān)注。同時趁熱打鐵,，以各種方式向醫(yī)生們提供幫助,，從模型和較簡單的導板應用開始，使骨科醫(yī)生們看到效果,，消除神密感,，增強興趣與信心，便能較快地推動骨科3D打印技術(shù)的普及應用,。其次是激發(fā)動力,。

其次是激發(fā)動力。要充分發(fā)掘利用骨科3D打印技術(shù)的優(yōu)勢,，讓廣大醫(yī)生嘗到甜頭,。作者總結(jié)出發(fā)掘利用的前提和要點如下：虛心學習接受、掌握方法技巧,、摒棄墨守成規(guī),、樹立創(chuàng)新意識、激發(fā)創(chuàng)造靈感,、珍惜所有病源,、分析臨床痛點、尋找挑戰(zhàn)切點,、嚴謹周全設(shè)計,、備份大膽實踐。

第三是提供便利,。要加速醫(yī)工結(jié)合型人才的培養(yǎng),，鼓勵和支持大批工科生進入醫(yī)學3D打印企業(yè)，鼓勵和支持醫(yī)學生及年輕醫(yī)生學習3D打印相關(guān)知識,，使臨床醫(yī)生與工科設(shè)計人員能夠進行較順暢的技術(shù)交流,。如此，骨科醫(yī)生們尤其是專家們就有可能就近甚至面對面地將病情,、手術(shù)方案告知設(shè)計人員,，雙方只要進行簡單溝通交流，就能互相明了對方意圖,，從而提高導板的設(shè)計效率和質(zhì)量,，降低因考慮不周所帶來的術(shù)中無法使用甚至誤導術(shù)者的手術(shù)風險,。面對面交流的效率和效果比起任何形式的線上交流均要強得多，因此,，為廣大骨科醫(yī)生尤其是專家提供便利的應用條件與環(huán)境,，將極大調(diào)動全員學習應用、開拓創(chuàng)新的熱情,，從而使3D打印這一促進骨科臨床革命性進步的階梯與捷徑為廣大骨科醫(yī)生所利用,，快速提升我國骨科的整體技術(shù)水平與醫(yī)療質(zhì)量，造福于千千萬萬的患者,。

當然,，3D打印既不是萬能的，也不會萬無一失,。在增強意識,、樹立信心的同時，還要讓骨科醫(yī)生重視3D打印應用過程中的不足與陷阱,，尤其在導板與植入物的設(shè)計應用中,，更有可能發(fā)生因設(shè)計與實際情況的偏差所致的棄用和誤導。

首先骨科3D打印是基于術(shù)前影像技術(shù)獲得的醫(yī)學影像數(shù)據(jù),，通過計算機軟件建立的三維數(shù)字模型而進行的,。影像科室合格的設(shè)備與軟件等硬件條件，正確的影像采集方式,、參數(shù)與數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮髁鞒淌菓�用的基礎(chǔ),；醫(yī)生正確開具的影像檢查方式、范圍與體位要求及影像科室的無誤配合是應用的前提,。因此,，開展3D打印時要充分了解掌握有關(guān)情況，做好相交科室與人員的協(xié)調(diào)配合,，確保所獲數(shù)據(jù)和三維模型的準確性,。但是，在骨質(zhì)疏松與骨質(zhì)增生共存的部位,，即使前述基礎(chǔ)和前提均符合要求，所建立模型的表面形態(tài)仍可能與術(shù)中的實際情況有較大出入,，這就要求術(shù)者與設(shè)計人員密切配合,，選取術(shù)中允許顯露的不易發(fā)生建模偏差的骨質(zhì)致密處為導板的貼合面，以確保術(shù)中導板貼合面與骨骼貼合的穩(wěn)妥性,。

其次,，設(shè)計人員要與術(shù)者充分溝通，全面考慮手術(shù)切口與步驟,，確保導板能放進切口,，貼合骨面,，導向操作不受阻礙。對于經(jīng)皮導板,，要確保術(shù)中體位與采集影像數(shù)據(jù)時的體位一致,。還可在采集數(shù)據(jù)時于術(shù)區(qū)皮膚分散貼敷若干個魚肝油膠丸之類既可顯影又不會產(chǎn)生偽影的標志物，并將標志物投影用不易褪色的記號筆描畫出來,，再在設(shè)計經(jīng)皮導板貼合面時按標志物形狀做出若干個鏤空窗口,，就可以在患肢消腫后仍能保證導板與皮膚的大致貼合。這是因為即使消了些腫,，導向的穿刺點也不會有多大改變,，而導引的方向在三維空間上又已確定，故只需在透視的驗證下微調(diào)出一個方向,，另一個方向也就隨之確定了,。這樣雖然不如貼骨導板精準，但較無導板引導的穿刺操作,，仍具有很大的便利性,，還是能發(fā)揮出導板的優(yōu)勢的。

總之,，既要充分利用,、依靠導板的精準引導作用，又不能依賴,、盲從導板的指導,。只要術(shù)中參照常規(guī)操作方式，借助術(shù)者的經(jīng)驗與手感,，并不時用球形探子和術(shù)中透視來驗證糾偏,，就能夠在應用3D打印導板攻堅克難時避免掉落陷阱中去。

論文鏈接：
https://doi.org/10.1007/s42242-020-00070-y

關(guān)于BDM
Bio-Design and Manufacturing（BDM）,，浙江大學2018年新創(chuàng)的專業(yè)英文季刊,，目前已被SCI-E等檢索，2020年第一個影響因子預計3分以上,。初審3-4天,，平均錄用時間約40天。