3D打印走上手術臺，被醫(yī)生用得越來越順手了。

2013年，一些醫(yī)療機構(gòu)開始嘗試使用3D打印技術制作病灶模型，以幫助醫(yī)生進行術前模擬。隨后，借助3D打印，醫(yī)生開始為患者快速制作定制化的手術導板，以提供更精確的手術輔助。再后來，越來越多的醫(yī)院開始嘗試直接3D打印假體植入患者體內(nèi)，這進一步讓我們看到了3D打印在臨床應用中的重要價值。

2023年，以上的方式往往被醫(yī)生組合使用，在手術準備階段，3D打印出模型可以更全面反映病灶情況，提前設計好手術方案；在手術過程中，利用設計好的導板進行輔助，使得手術更加精準；在面對特殊病情時，醫(yī)生還可以選擇采用3D打印假體植入，無論是用作短期支架還是長期的置換。

醫(yī)生為什么選擇3D打??？

就拿常見的術前模擬模型來說，與傳統(tǒng)的CT、MRI等影像學檢查相比，把1∶1打印出的模型放在手上，可以方便醫(yī)生直觀地了解到患者的病理情況，制定手術方案，還可以更有效地與患者進行術前溝通。此外，3D打印也改變了醫(yī)生治療的思維方式。無論病情有多復雜，通過3D打印后都可以清晰地展現(xiàn)出來，進而制定出個性化的治療方案。

另外，由于每個患者的情況都各不相同，需要制作的模型無法進行批量生產(chǎn)。在這種情況下，采用3D打印相對于傳統(tǒng)的加工方式更經(jīng)濟高效，同時產(chǎn)品的交付時間通常更短。也正是3D打印能夠有效地幫助到醫(yī)生，才讓我們看到無論是從骨科、腦外科、心外科、胸外科等外科還是口腔科，都可以看到3D打印的廣泛應用。

這里以手術導板為例，看看它是如何制作的。

1、圖像采集：這是非常關鍵的一步，因為模型的質(zhì)量取決于數(shù)據(jù)的清晰度和準確性。目前，主要是通過掃描獲取患者的CT圖像數(shù)據(jù)，保存為醫(yī)學數(shù)字成像和通信(DICOM)文件。

2、轉(zhuǎn)換模型：擁有了CT數(shù)據(jù)后，一般會選擇使用Mimics等軟件進行數(shù)據(jù)的三維重建，這里往往需要先分割出需要的部分，再進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。得到的數(shù)據(jù)還需要再進一步處理，轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格數(shù)據(jù)，也可以繼續(xù)優(yōu)化，比如對數(shù)據(jù)表面進行細化、檢查和糾正任何重疊面片，簡化數(shù)據(jù)文件等。

3、設計導板：有了三維模型后，可以根據(jù)具體的臨床需要、手術方式以及與暴露范圍相關的參數(shù)設計導引管或?qū)Р圩鳛樾g中導航裝置。常見的保存格式為STL。

4、打印完成：最后，將STL文件導入3D打印機，最終得到所需要的實體導板模型，可選材料包括PLA、ABS、樹脂、尼龍、金屬等。

隨著3D打印手術導板的普及，也讓我們看到全國各地出現(xiàn)了一批以數(shù)字醫(yī)療為導向的企業(yè)，他們通常與當?shù)氐尼t(yī)院達成長期合作，通過自身的技術儲備協(xié)助醫(yī)生進行導板的3D打印制作。在實際的應用中，3D打印的導板材料以樹脂、PLA和ABS為主，而對強度有一定要求的時候會選擇尼龍。

在接下來的發(fā)展中隨著3D打印設備和材料技術的不斷迭代，制造出的產(chǎn)品也可以安全植入人體內(nèi)，并已獲得相關的醫(yī)療器械注冊證。

舉例來說，2019年1月，中國工程院院士戴尅戎團隊研發(fā)的醫(yī)療器械“定制式增材制造膝關節(jié)矯形器”獲醫(yī)療器械注冊證，這也是上海藥監(jiān)部門自啟動上海市醫(yī)藥器械注冊人制度試點以來，首個由科研型機構(gòu)申請到的醫(yī)工結(jié)合類醫(yī)療器械注冊證。

隨后，越來越多的3D打印產(chǎn)品獲得醫(yī)療器械注冊證。2023年1月，湖南華翔醫(yī)療科技獲得首張以鉭金屬粉末為材料的仿生骨小梁結(jié)構(gòu)增材制造椎間融合器三類醫(yī)療器械注冊證。此前，該公司研發(fā)的金屬3D打印鈦合金骨科植入物——多孔型椎體融合器、多孔型椎間融合器同樣獲得三類醫(yī)療器械許可證。

2023年3月，愛康醫(yī)療的金屬增材制造匹配式長段骨缺損修復體獲三類醫(yī)療器械注冊證；2023年7月，武漢邁瑞科技采用西安賽隆電子束3D打印設備研發(fā)的鈦合金髖臼杯系統(tǒng)獲三類醫(yī)療器械注冊證。

獲得相關醫(yī)療器械注冊證后，各個省市相繼出現(xiàn)了3D打印植入物的“首例”。以下是最近半年內(nèi)的一些相關案例：

河北首例

2023年5月，滄州中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院足踝一科手術團隊聯(lián)合醫(yī)院醫(yī)學3D打印創(chuàng)新研究中心，為一名距骨大面積軟骨損傷伴囊變患者成功實施3D打印距骨表面關節(jié)置換術。此例為滄州市第一例3D打印踝關節(jié)假體置換治療距骨壞死的手術（3D打印距骨表面假體置換也是河北省第一例）。

東北首例

2023年8月，沈陽虹橋中醫(yī)醫(yī)院實施了東北首例3D打印假體植入內(nèi)固定術，為股骨粉碎性骨折導致左腿變短以及外旋畸形的患者馬先生進行了手術。新技術縮短了手術時間，減少了患者的痛苦，同時預后效果也更佳。目前，手術順利完成，患者已進入恢復期。

浙江首例

2023年10月，浙大一院成功進行了楊女士的3D打印腕關節(jié)置換手術，使用了鈦合金材質(zhì)，完全貼合她的手腕形狀和大小。手術前，她的左手腕僵硬幾乎無法活動，手術后恢復正常。這是浙江省首次成功實施的3D打印定制腕關節(jié)置換手術，該腕關節(jié)預計可使用至少20年。

最后，無論是術前模型、手術導板，還是植入物，3D打印技術不僅提高了手術的精確度和成功率，而且顯著減少了手術創(chuàng)傷和出血，同時縮短了手術時間，從而降低了手術風險。

下一個十年，我們期待能看到3D打印醫(yī)療再往前邁一步：直接打印人體器官。

3D打印走上手術臺，被醫(yī)生用得越來越順手了。

2013年，一些醫(yī)療機構(gòu)開始嘗試使用3D打印技術制作病灶模型，以幫助醫(yī)生進行術前模擬。隨后，借助3D打印，醫(yī)生開始為患者快速制作定制化的手術導板，以提供更精確的手術輔助。再后來，越來越多的醫(yī)院開始嘗試直接3D打印假體植入患者體內(nèi)，這進一步讓我們看到了3D打印在臨床應用中的重要價值。

2023年，以上的方式往往被醫(yī)生組合使用，在手術準備階段，3D打印出模型可以更全面反映病灶情況，提前設計好手術方案；在手術過程中，利用設計好的導板進行輔助，使得手術更加精準；在面對特殊病情時，醫(yī)生還可以選擇采用3D打印假體植入，無論是用作短期支架還是長期的置換。

醫(yī)生為什么選擇3D打??？

就拿常見的術前模擬模型來說，與傳統(tǒng)的CT、MRI等影像學檢查相比，把1∶1打印出的模型放在手上，可以方便醫(yī)生直觀地了解到患者的病理情況，制定手術方案，還可以更有效地與患者進行術前溝通。此外，3D打印也改變了醫(yī)生治療的思維方式。無論病情有多復雜，通過3D打印后都可以清晰地展現(xiàn)出來，進而制定出個性化的治療方案。

另外，由于每個患者的情況都各不相同，需要制作的模型無法進行批量生產(chǎn)。在這種情況下，采用3D打印相對于傳統(tǒng)的加工方式更經(jīng)濟高效，同時產(chǎn)品的交付時間通常更短。也正是3D打印能夠有效地幫助到醫(yī)生，才讓我們看到無論是從骨科、腦外科、心外科、胸外科等外科還是口腔科，都可以看到3D打印的廣泛應用。

這里以手術導板為例，看看它是如何制作的。

1、圖像采集：這是非常關鍵的一步，因為模型的質(zhì)量取決于數(shù)據(jù)的清晰度和準確性。目前，主要是通過掃描獲取患者的CT圖像數(shù)據(jù)，保存為醫(yī)學數(shù)字成像和通信(DICOM)文件。

2、轉(zhuǎn)換模型：擁有了CT數(shù)據(jù)后，一般會選擇使用Mimics等軟件進行數(shù)據(jù)的三維重建，這里往往需要先分割出需要的部分，再進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。得到的數(shù)據(jù)還需要再進一步處理，轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格數(shù)據(jù)，也可以繼續(xù)優(yōu)化，比如對數(shù)據(jù)表面進行細化、檢查和糾正任何重疊面片，簡化數(shù)據(jù)文件等。

3、設計導板：有了三維模型后，可以根據(jù)具體的臨床需要、手術方式以及與暴露范圍相關的參數(shù)設計導引管或?qū)Р圩鳛樾g中導航裝置。常見的保存格式為STL。

4、打印完成：最后，將STL文件導入3D打印機，最終得到所需要的實體導板模型，可選材料包括PLA、ABS、樹脂、尼龍、金屬等。

隨著3D打印手術導板的普及，也讓我們看到全國各地出現(xiàn)了一批以數(shù)字醫(yī)療為導向的企業(yè)，他們通常與當?shù)氐尼t(yī)院達成長期合作，通過自身的技術儲備協(xié)助醫(yī)生進行導板的3D打印制作。在實際的應用中，3D打印的導板材料以樹脂、PLA和ABS為主，而對強度有一定要求的時候會選擇尼龍。

在接下來的發(fā)展中隨著3D打印設備和材料技術的不斷迭代，制造出的產(chǎn)品也可以安全植入人體內(nèi)，并已獲得相關的醫(yī)療器械注冊證。

舉例來說，2019年1月，中國工程院院士戴尅戎團隊研發(fā)的醫(yī)療器械“定制式增材制造膝關節(jié)矯形器”獲醫(yī)療器械注冊證，這也是上海藥監(jiān)部門自啟動上海市醫(yī)藥器械注冊人制度試點以來，首個由科研型機構(gòu)申請到的醫(yī)工結(jié)合類醫(yī)療器械注冊證。

隨后，越來越多的3D打印產(chǎn)品獲得醫(yī)療器械注冊證。2023年1月，湖南華翔醫(yī)療科技獲得首張以鉭金屬粉末為材料的仿生骨小梁結(jié)構(gòu)增材制造椎間融合器三類醫(yī)療器械注冊證。此前，該公司研發(fā)的金屬3D打印鈦合金骨科植入物——多孔型椎體融合器、多孔型椎間融合器同樣獲得三類醫(yī)療器械許可證。

2023年3月，愛康醫(yī)療的金屬增材制造匹配式長段骨缺損修復體獲三類醫(yī)療器械注冊證；2023年7月，武漢邁瑞科技采用西安賽隆電子束3D打印設備研發(fā)的鈦合金髖臼杯系統(tǒng)獲三類醫(yī)療器械注冊證。

獲得相關醫(yī)療器械注冊證后，各個省市相繼出現(xiàn)了3D打印植入物的“首例”。以下是最近半年內(nèi)的一些相關案例：

河北首例

2023年5月，滄州中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院足踝一科手術團隊聯(lián)合醫(yī)院醫(yī)學3D打印創(chuàng)新研究中心，為一名距骨大面積軟骨損傷伴囊變患者成功實施3D打印距骨表面關節(jié)置換術。此例為滄州市第一例3D打印踝關節(jié)假體置換治療距骨壞死的手術（3D打印距骨表面假體置換也是河北省第一例）。

東北首例

2023年8月，沈陽虹橋中醫(yī)醫(yī)院實施了東北首例3D打印假體植入內(nèi)固定術，為股骨粉碎性骨折導致左腿變短以及外旋畸形的患者馬先生進行了手術。新技術縮短了手術時間，減少了患者的痛苦，同時預后效果也更佳。目前，手術順利完成，患者已進入恢復期。

浙江首例

2023年10月，浙大一院成功進行了楊女士的3D打印腕關節(jié)置換手術，使用了鈦合金材質(zhì)，完全貼合她的手腕形狀和大小。手術前，她的左手腕僵硬幾乎無法活動，手術后恢復正常。這是浙江省首次成功實施的3D打印定制腕關節(jié)置換手術，該腕關節(jié)預計可使用至少20年。

最后，無論是術前模型、手術導板，還是植入物，3D打印技術不僅提高了手術的精確度和成功率，而且顯著減少了手術創(chuàng)傷和出血，同時縮短了手術時間，從而降低了手術風險。

下一個十年，我們期待能看到3D打印醫(yī)療再往前邁一步：直接打印人體器官。