江西人民醫(yī)院案例：3D打印助力骨科精準臨床應(yīng)用臨

本文來自浙江大學(xué)主辦的影響因子達4.095的Bio-Designand Manufacturing （BDM）雜志。

作為3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的學(xué)科,，3D打印骨科臨床應(yīng)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(xué)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(yīng)用的意義,、該技術(shù)的獨特優(yōu)勢、現(xiàn)存主要問題及應(yīng)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(yù)測。

3D打印臨床應(yīng)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(xué)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(xué)科,，因此是醫(yī)學(xué)3D數(shù)據(jù)采集與建模最簡單,、臨床應(yīng)用最早、最普遍,、可用部位與形式最多的臨床學(xué)科,。3D打印技術(shù)在骨科的應(yīng)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(fù)重建科,、運動醫(yī)學(xué)科等所有亞�,？啤�

骨科3D打印技術(shù)的應(yīng)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(yīng)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(yīng)用訴求，即使無3D打印技術(shù)與設(shè)備,，基層醫(yī)院也能應(yīng)用3D打印技術(shù)進行精準醫(yī)療,。

2、3D打印骨科臨床應(yīng)用的層級分析

從發(fā)展歷程,、應(yīng)用的深度與廣度來看,，骨科3D打印的臨床應(yīng)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(yīng)用最早,、開展難度最低、應(yīng)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(dǎo)板，用于輔助精準手術(shù),，其應(yīng)用難度顯著提升,，相應(yīng)的應(yīng)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(xué)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(yīng)用的準入條件、臨床價值和經(jīng)濟效益較之于導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)，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(dǎo)板應(yīng)用的效率與價值越大,。盡管目前手術(shù)導(dǎo)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(dǎo),，但因其采用的是影像指引式的柔性引導(dǎo)方式，對有些截骨形狀復(fù)雜的手術(shù)將失去作用,。而這種情況恰恰是能作剛性引導(dǎo)的手術(shù)導(dǎo)板的優(yōu)勢,，只要術(shù)前按不規(guī)則截骨面分別建造導(dǎo)板引導(dǎo)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(dǎo)板還能精準,、便捷地輔助骨折的微創(chuàng)復(fù)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(fù)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(dǎo)板的組合應(yīng)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(fù)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(fù)位固定的術(shù)式[11]，因只能恢復(fù)可視部分骨折形狀,，無法實現(xiàn)整個跟骨的解剖復(fù)位,，無法恢復(fù)關(guān)節(jié)面的平整，只能先期做到大致復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)位與內(nèi)固定，恢復(fù)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(yīng)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)式,，針對設(shè)計了經(jīng)皮3D打印導(dǎo)板,，精準建立起對已塌陷脛骨外側(cè)平臺的球囊復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)位與植骨通道和3枚固定螺釘通道的經(jīng)皮導(dǎo)板,；（C） 術(shù)后復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片示骨折復(fù)位，螺釘固定恰當,；（D） 術(shù)后復(fù)查CT示骨折復(fù)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(fù)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(fù)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(dǎo)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(dǎo)骨刀進行須改變方向截骨的操作功能,。

而作者所設(shè)計應(yīng)用的接力式3D打印導(dǎo)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(yù)設(shè)的3個截骨面引導(dǎo)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(fù)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(dǎo)板和截骨導(dǎo)板,；（F） 以3D打印模型和導(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(dǎo)板,；（F） 術(shù)中參考3D打印模型與導(dǎo)板的配合情況,；（G）術(shù)中透視觀察定位導(dǎo)針尖端指示的壞死灶定位情況；（H）在導(dǎo)針引導(dǎo)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)板和病灶截骨導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xué)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(dǎo)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(yīng)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(xué)3D打印,，也有很多醫(yī)科研究生和年輕醫(yī)生學(xué)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(dǎo)板之類形狀結(jié)構(gòu)大同小異的導(dǎo)板,。因為骨科臨床的創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)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(dǎo)板的設(shè)計,。

限于中國醫(yī)學(xué)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(dǎo)板的創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用了。此外,，現(xiàn)今的骨科專家多半是臨床,、科研、教學(xué),、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(yīng)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(yīng)用與技術(shù)創(chuàng)新呢？作者認為應(yīng)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(yīng)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(xué)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(dǎo)板應(yīng)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(yīng)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(xué)習(xí)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(xué)3D打印企業(yè),，鼓勵和支持醫(yī)學(xué)生及年輕醫(yī)生學(xué)習(xí)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)用條件與環(huán)境,，將極大調(diào)動全員學(xué)習(xí)應(yīng)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(yīng)用過程中的不足與陷阱,，尤其在導(dǎo)板與植入物的設(shè)計應(yīng)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(dǎo)。

首先骨科3D打印是基于術(shù)前影像技術(shù)獲得的醫(yī)學(xué)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?yīng)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(yīng)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(dǎo)板的貼合面,，以確保術(shù)中導(dǎo)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(dǎo)板能放進切口，貼合骨面,，導(dǎo)向操作不受阻礙,。對于經(jīng)皮導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)板與皮膚的大致貼合,。這是因為即使消了些腫，導(dǎo)向的穿刺點也不會有多大改變,，而導(dǎo)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(dǎo)板精準,，但較無導(dǎo)板引導(dǎo)的穿刺操作，仍具有很大的便利性,，還是能發(fā)揮出導(dǎo)板的優(yōu)勢的,。

總之，既要充分利用,、依靠導(dǎo)板的精準引導(dǎo)作用,，又不能依賴、盲從導(dǎo)板的指導(dǎo),。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(yīng)用3D打印導(dǎo)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(xué)2018年新創(chuàng)的專業(yè)英文季刊，目前已被SCI-E等檢索,，2020年6月,，影響因子IF=4.095。初審3-4天,，平均錄用時間約40天,。

收稿方向：機械工程（3D打印及生物處理工程等）、生物墨水與配方,、組織與器官工程,、醫(yī)學(xué)與診斷裝置、生物產(chǎn)品設(shè)計

期刊主頁：

http://www.springer.com/journal/42242

http://www.jzus.zju.edu.cn/（國內(nèi)可下載全文）

在線投稿地址：

http://www.editorialmanager.com/bdmj/default.aspx