骨科3D打印技术,3d打印医学骨科模型

　　如今，“3D打印”技术在医疗领域取得了惊人的进步。借助3D打印技术的高级定制版人工全骶骨假体，北京大学人民医院于7月8日成功救治了一例骶骨恶性肿瘤患者。记者了解到，这也是3D打印技术在全球骶骨肿瘤治疗领域的首次应用。同样在今年7月，湖南省第二人民医院成功进行了世界罕见的“全脑减容整形手术”。患者3岁，手术持续了17个多小时。病人的整个扩大的头骨被一个3D打印的头骨取代。

　　手术程序

　　1.对病人进行CT扫描以确定切除部位。

　　2.根据扫描结果进行重建，将ct扫描数据传输到3D打印设备，按照1: 1的比例打印假体。

　　3.做手术，装上假肢。

　　可以帮助患者修复颅骨缺损。

　　整个头骨换成了3D打印的头骨。

　　还可以打印出牙齿来做正畸。

　　打印脊椎关节替换受损部位。

　　3D打印技术有多神奇？在医疗领域，还有哪些疾病可以让这项技术发挥作用？

　　传统骶骨切除容易固定松动。

　　北京大学人民医院骨肿瘤科主任医师郭伟介绍，这次手术的患者来自广西，患有骶骨脊索瘤。两次骶骨肿瘤局部切除，肿瘤复发引起的疼痛和排便功能障碍，随后在北京大学人民医院骨肿瘤科进行手术。目前国际上尚无骶骨切除重建的常规治疗方法。而且骶骨全切除术后，局部骨缺损较大，通常借助脊柱钉棒与腰椎固定、支撑、连接。但这种方法的缺点是容易造成固定不稳，钉杆容易松动。而且目前全骶骨切除术还是比较少见的。“世界上一年的病例不多。”因为骶骨恶性肿瘤本身发病率就低。

　　三维人工假体能与骨细胞很好地融合。

　　这次手术用的人工假体是钛合金的。郭伟介绍，3D人工假体的材质是钛合金。根据患者骶骨切除后的骨缺损，将具有空间结构和解剖形状的人工全骶骨假体制成金属空洞。人体骨细胞可长入空隙金属，假体与脊柱、骨盆相连，更符合生物力学结构的功能重建。这也是3D打印技术最重要的优势，是其他技术手段或材料无法比拟的。

　　北京大学人民医院骨肿瘤专家魏冉补充说，以前的技术手段无法达到良好的效果，只能尽可能模拟人体结构。3D打印技术在生物力学结构和局部形态学方面最大程度上完成了这种模式。

　　假体必须与切除部分相同。

　　记者了解到，3D打印假体技术的应用也对手术过程提出了更高的要求。“术前假体定制是这个手术的关键部分，需要根据之前的ct扫描结果，按照1:1的比例打印出完全相同的切除部分。对手术技术提出了更高的要求。一方面，在多次术前评估的基础上，切除的部分要一致。另一方面，在切除过程中要注意避免伤及血管、神经等器官。”郭为告诉记者。

　　根据患者骶骨切除后的骨缺损，将具有空间结构和解剖形态的人工全骶骨假体制成金属空隙，人体骨细胞可长入该空隙金属，假体与脊柱和骨盆相连。

开展领域

　　3D打印在骨科领域前景广阔。

　　记者了解到，目前国内一些医院的整形外科、骨科、口腔科、眼科的医生已经研发出3D打印机打印模型，帮助患者修复颅骨缺损、修整下巴、隆鼻、颧骨整形，设计各种头面部手术。其中，3D打印技术在骨科的应用已经趋于成熟，3D打印在骨科的应用也已经起步，前景广阔。o有很多种

　　其中，个性化永久种植体主要应用于骨科。一般采用钛合金、cocrmo、生物陶瓷、聚合物等材料，3D打印出骨骼、软骨、关节、牙齿等产品，通过手术植入人体。

　　前景

　　3D打印仍然主要应用于特殊零件。

　　3D打印技术很难得到广泛应用。在骨肿瘤领域，其应用范围仍然有限。“主要用于一些特殊部位，如颅骨、骨盆、下颌骨，形状比较复杂。常见关节的操作，可以借助长期常规的技术手段进行”，郭伟告诉记者。魏冉认为，现在3D打印技术已经相对成熟，打印股骨头假体等已经成为可能。但在临床上，具体手术是否需要3D打印技术的帮助，还是要看具体情况。“因为在某些领域，3D打印技术可能并没有太多明显的优势，只是一种重构的手段”。