淺析3d打印在骨關節的應用狀況

宋家祥 申茂明 王大志

【摘要】 3D打印技術是一種快速形成的技術，它是以數字模型為基礎，將粉末狀金屬或者塑料等等可粘合的材料，通過堆壘的方式方式來構造物體，是近年來發展速度較快的一種新興技術，隨著這一技術發展的不斷成熟，人們嘗試將這一技術運用于骨科臨床[1-3]。本文就3D打印技術在骨科臨床中的應用狀況進行綜述，依次介紹3D打印技術在骨科關節中的應用、在骨科關節領域中的發展、以及在骨科領域關節應用中所面臨的挑戰。最后，通過對這一技術的發展現狀綜述后，預測這一技術在骨科臨床未來的發展方向。

【關鍵詞】 3d打印；骨科；臨床應用

【中圖分類號】R821.1+3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851（2019）05-240-01

引言

3D打印技術最早出現于20世紀90年代中期，1986年，Charles Hull開發了第一臺商業3D印刷機；2012年11月，蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織；2015年9月11日，3D打印技術在醫學界再次獲得重大突破，西班牙成功施行首例3D打印鈦合金胸肋骨植入手術；在我國，西安第四軍醫大學西京醫院應用3D打印技術幫助一位頭蓋骨嚴重受損的患者成功的恢復了外觀。3D打印技術在不斷的發展，不僅在工業方面有涉及，在不斷的發展過程中還逐漸運用于醫學，且在不斷的嘗試與發展中，逐漸運用于臨床[2-4]。相信3D打印技術在醫療中的應用會逐漸成熟，對醫療技術的發展有良好的促進作用。

1 3D打印技術在骨科關節中的應用

3D打印技術在骨科關節中主要應用于三方面，一、骨科關節解剖教育，二、骨科關節醫生和患者及家屬的術前溝通，三、在骨科關節的臨床治療方案制定中。在骨科關節解剖學教育中，由于種種原因，在實際的骨科關節教學中，并沒與很多尸體用于骨科解剖教學，但沒有良好的解剖教學，學生對實際臨床的狀況就不能有明確的了解，這會直接影響醫療的進一步發展。而3D打印技術可以給骨科解剖教學“打印一具尸體”，讓學生能夠順利的接受骨科關節解剖教學，讓學生能夠更好的了解臨床骨科關節的發展現狀，也有助于學生進一步促進骨科關節的臨床技術發展[5]。在與患者及家屬在骨科關節手術中的溝通帶來了便捷，3D打印技術可以有效的為患者選擇適合自己的假肢，這有效的提升了建立良好醫患關系的效率，應加快速度將這一技術應用于臨床骨科。在骨科關節的治療方案制定中3D打印技術提供了一定的保障，消除了很多不確定因素，大大地降低了骨科臨床治療方案的制作難度[6]。

2 3D打印技術在骨科關節領域中的發展

3D打印技術在骨科關節領域有良好的發展前景，主要體現在關節置換、軟骨修復兩方面。3D打印技術在關節置換中可以為手術提供更加符合患者的關節，降低關節置換手術的難度，還提升可置換關節與患者自身的吻合度，可以有效的提升置換關節的使用效率，還能降低關節置換并發癥的發生。在軟骨修復方面，可以在手術中將正常軟骨組織的相關數據輸入，就可培養手術所需軟骨組織，讓手術能夠更加順利的進行修復，相較于傳統的人工修復，3D打印技術更加精確，修復組織與患者自身組織也更容易吻合，讓患者能夠更加順利的康復[7]。

3 3D打印技術在骨科領域關節應用中所面臨的挑戰

3D打印技術作為一種新興的技術，在醫學領域的應用并不成熟，但其在骨科臨床有明顯的優勢。目前這一技術在骨科臨床中所面臨的問題比較多，一、“打印材料”比較欠缺，人體組織種類比較復雜，而每一種組織均需要材料的尋找和不斷的培養，直到找到與人體相近的“材料”，而在臨床患者之間組織的差異比較大，這還需要進一步的完善，這樣，增加了這一治療技術在臨床骨科中應用的難度。二、3D打印技術打印機有自身的局限性，因其運用于醫療，因此最基本的需求是無菌操作，而3D打印機器比較龐大，要做到無菌操作均有一定的難度，這讓3D打印技術在骨科中的實用性大大降低。除此之外，從道德倫理方面講，目前這一技術還不能被廣泛接受[8]。

從此次綜述中來看，3D打印技術從理論方面講，可以運用于骨科，且在近十年3D打印技術在骨科應用方面發展狀況比較好，其中很多人體組織相關專家已經“找到打印材料”，但其在人體中的發育以及功能發揮狀況兩方面是目前比較欠缺的部分，但相關專家以及研究人員已經在嘗試培養其在人體內的生長發育，且有初步成效，在功能形成方面也在進行有條不紊的研究與發展[9]。相信在相關專家以及研究人員的不斷努力下，3D打印技術能夠一步一步克服在骨科臨床中應用的困難，讓3D打印技術在骨科臨床中的能夠得到廣泛和成熟的運用，促進醫療技術的不斷發展。

參考文獻：

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