馬丹英++李青++黃俊++何擁祥++張倩

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)醫(yī)療技術(shù)的要求越來(lái)越高。3D打印作為一項(xiàng)前沿制造技術(shù)，已經(jīng)運(yùn)用到了各個(gè)領(lǐng)域。在醫(yī)學(xué)方面，3D打印義肢、器官模型等技術(shù)也日益成熟。該技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展促使醫(yī)學(xué)領(lǐng)域正向微創(chuàng)化、精準(zhǔn)化方向發(fā)展，也使得手術(shù)安全得到了更好的保障。

關(guān)鍵詞：3D打印；微創(chuàng)；醫(yī)療

中圖分類號(hào)：R319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、3D打印技術(shù)概念

3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)革命的代表技術(shù)之一，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等材料，根據(jù)制作模型，把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把平面上的模型變成三維實(shí)物。[1]在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)能夠根據(jù)CT掃描儀對(duì)人體掃描出的數(shù)據(jù)，打印出人體解剖結(jié)構(gòu)和器官模型，使醫(yī)生在真正手術(shù)前對(duì)手術(shù)進(jìn)行模擬，以便于提高手術(shù)的安全性和精確度。

二、3D打印的材料

常用的3D打印材料有金屬、無(wú)機(jī)非金屬和聚合物材料三類，其中用量最大、應(yīng)用最廣、成型方式最多的是聚合物材料。3D打印技術(shù)吸引了各界科學(xué)家的青睞，3D打印所用的新材料也成為現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)。[2]

三、3D打印在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

1.3D打印腫瘤模型

頸椎腫瘤：上頸椎的腫瘤是外科手術(shù)中難度最大的手術(shù)之一，傳統(tǒng)手術(shù)主要依據(jù)患者的CT和磁共振圖像確定手術(shù)范圍，但二者具有平面化的局限性，因此需要醫(yī)生具有立體空間想象力。3D打印的腫瘤模型則給了醫(yī)生充分的病灶結(jié)構(gòu)信息，對(duì)優(yōu)化手術(shù)設(shè)計(jì)、指引手術(shù)切除有很大幫助。

肱骨近端腫瘤：肱骨近端腫瘤三維模型能真實(shí)反映腫瘤的實(shí)際體積，能對(duì)模型進(jìn)行全方位的觀察，3D打印模型輔助遠(yuǎn)端腫瘤切除以及肩關(guān)節(jié)置換手術(shù)，可減少術(shù)中出血，保障手術(shù)安全。

2.3D打印導(dǎo)板

腰椎皮質(zhì)骨螺釘導(dǎo)板：通過(guò)3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)出個(gè)體化進(jìn)針點(diǎn)及最佳安全釘?shù)儡壽E，輔助螺釘置入更加準(zhǔn)確，同時(shí)縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中X線暴露次數(shù)。

3.3D打印骨折模型

Pilon骨折模型：顯示脛骨前內(nèi)側(cè)和后外側(cè)關(guān)節(jié)面骨折情況，骨折的形態(tài)、骨折塊的數(shù)量以及移位程度，在評(píng)價(jià)骨折的移位程度、術(shù)前制定的治療方案以及指導(dǎo)手術(shù)治療方面，該模型較CT有明顯的優(yōu)勢(shì)。

脛骨遠(yuǎn)端骨折：3D模型不僅幫助手術(shù)醫(yī)生在術(shù)前對(duì)患者所受暴力作用機(jī)制、骨折類型、損傷嚴(yán)重程度等有充分了解，還可對(duì)實(shí)際手術(shù)進(jìn)行模擬演練，繼而術(shù)中對(duì)骨折碎片迅速定位，復(fù)位更加精確，手術(shù)時(shí)間縮短，術(shù)中操作簡(jiǎn)便，患者出血更少，痛苦更小，手術(shù)效果更佳；術(shù)后患者肢體功能恢復(fù)較快，從而減少住院時(shí)間，節(jié)約費(fèi)用。

4.3D打印導(dǎo)向器

寰樞椎導(dǎo)向器：3D模型寰樞椎導(dǎo)向器不僅能幫助手術(shù)醫(yī)生模擬演練，而且能在術(shù)中迅速定位，使螺釘置入更加精確，手術(shù)時(shí)間縮短，術(shù)中操作簡(jiǎn)便，患者出血更少，痛苦更小，手術(shù)效果更佳；術(shù)后患者肢體功能恢復(fù)較快，從而減少住院時(shí)間，節(jié)約費(fèi)用。

5.3D打印人體器官模型

腎臟模型：腎結(jié)石三維模型顯示腎臟輪廓清晰，能真實(shí)反映腎臟的實(shí)際體積，具有腎臟的解剖標(biāo)志，直觀顯示結(jié)石的形態(tài)、數(shù)目及集合系統(tǒng)擴(kuò)張程度，能對(duì)模型進(jìn)行全方位的觀察，更利于手術(shù)的進(jìn)行。

四、3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的發(fā)展前景

隨著3D打印技術(shù)的日漸成熟，其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用所占的比例也會(huì)越來(lái)越高。目前，醫(yī)療上的活體器官短缺，因而遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足移植需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年需要接受器官移植的患者以15%的速度在增長(zhǎng)，許多患者由于等不到合適的器官而永遠(yuǎn)地離開了；而且，即使有捐贈(zèng)者，受移植的患者也有可能因?yàn)橐浦财鞴佼a(chǎn)生的排異反應(yīng)而死亡。因此，如果能夠利用3D打印技術(shù)打印出人體的活體器官，將會(huì)使更多患者獲得重生。3D打印技術(shù)的發(fā)展能為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域拓寬的空間，對(duì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)步有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李永欣，黃文華.3D打印技術(shù)在人體器官方面的應(yīng)用研究及展望[J]. 醫(yī)學(xué)研究雜志，2015，（2）.

[2]張海榮，魚 泳.3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2015，（3）.