劉 斐

（新疆巴州人民醫(yī)院骨科，新疆巴州 841000）

3D打印的創(chuàng)傷骨科應(yīng)用

劉 斐

（新疆巴州人民醫(yī)院骨科，新疆巴州 841000）

3D打印技術(shù)屬于十分尖端的醫(yī)療技術(shù),尤其是在合金材料中,3D打印技術(shù)不僅可以直接使用,還能夠獲得廣闊的發(fā)展,為創(chuàng)傷骨科患者的治療提供了十分有利的保障。

3D打印;創(chuàng)傷骨科;影像學(xué)

隨著社會(huì)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像學(xué)得到了較大的進(jìn)步，隨著CT以及MRI的問(wèn)世，診斷結(jié)果為臨床治療提供了科學(xué)有效的依據(jù)。雖然CT以及MRI為三維影像，但卻受到二維平面的局限，對(duì)診斷信息的呈現(xiàn)大打折扣[1]。3D打印技術(shù)以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)，并運(yùn)用相應(yīng)的粘合材料，通過(guò)一層一層的打印，使二維平面轉(zhuǎn)變?yōu)槿S實(shí)物。本文對(duì)3D打印技術(shù)在創(chuàng)傷骨科中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 3D打印概念與發(fā)展

3D打印技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，臨床上也將其成為快速成型技術(shù)。3D打印技術(shù)主要以塑料、金屬、粘合材料為制作原料，并在數(shù)字模型的基礎(chǔ)下將實(shí)物制作出來(lái)[2]。3D打印需應(yīng)用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)完成，在20世紀(jì)末，這種機(jī)器的價(jià)格十分昂貴，普通醫(yī)院難以購(gòu)買(mǎi)，這也是無(wú)法普及3D打印技術(shù)的一個(gè)主要原因。隨著社會(huì)的發(fā)展，進(jìn)入21世紀(jì)后，數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)的價(jià)格逐年下降，3D打印技術(shù)也隨之得到了推廣，并在創(chuàng)傷骨科的病情診斷中取得了顯著的成果。

2 3D打印的基本流程

首先獲取本次3D打印的圖形數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行整合。在目前的醫(yī)療診斷中，圖像數(shù)據(jù)的來(lái)源均取自于CT掃描與MRI診斷。獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)后需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，使其變成三維數(shù)據(jù)，再根據(jù)臨床診斷的需求，使用CAD軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的二次修改，使其更符合3D打印的要求[3]。最終的數(shù)據(jù)形式要符合打印模型的標(biāo)準(zhǔn)，將處理好的數(shù)據(jù)信息傳至數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)，并根據(jù)診斷、治療、預(yù)后等環(huán)節(jié)的需求設(shè)定好3D打印技術(shù)。

3 3D打印在創(chuàng)傷骨科中的應(yīng)用

對(duì)3D打印技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行整合，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)在頜面外科，隨著社會(huì)的發(fā)展，醫(yī)療水平的上升，3D打印技術(shù)在創(chuàng)傷骨科中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。尤其是在復(fù)雜的骨折手術(shù)當(dāng)中，主治醫(yī)師的視野受到患者肢體的阻礙，難以精確定位解剖部位和固定步驟，例如髖臼骨折、脊柱骨折等，主刀醫(yī)師的視線(xiàn)受阻則會(huì)將螺釘打入患者的髖關(guān)節(jié)腔，對(duì)患者的預(yù)后有著十分不利的影響[4]。3D打印技術(shù)的誕生，便很好的彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)，通過(guò)術(shù)前診斷、模擬手術(shù)、術(shù)中導(dǎo)航可極大地提高創(chuàng)傷骨科手術(shù)的成功率。

3.1 術(shù)前診斷

在復(fù)雜的骨折手術(shù)中，術(shù)前的準(zhǔn)確診斷是保障手術(shù)成功完成的必要條件。在傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查中，醫(yī)護(hù)人員無(wú)法詳細(xì)觀(guān)察到骨折內(nèi)部的情況，也無(wú)法指定精確的手術(shù)計(jì)劃，因此在手術(shù)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較多的意外情況，導(dǎo)致手術(shù)的失敗。術(shù)前進(jìn)行3D打印診斷，可提高年輕醫(yī)生的手術(shù)成功率。有研究表明，給予兩名相同骨折類(lèi)型的患者分別采用不同的術(shù)前診斷方式，結(jié)果顯示使用3D打印技術(shù)的患者，其手術(shù)過(guò)程更加順暢，所用時(shí)間顯著低于使用常規(guī)診斷的患者[5]。3D打印技術(shù)的應(yīng)用可顯著提高主刀醫(yī)生的手術(shù)效率，縮短工作時(shí)間，提高患者的預(yù)后。

3.2 模擬手術(shù)

在傳統(tǒng)的創(chuàng)傷骨科手術(shù)中，遇到特定的情況需要主刀醫(yī)師進(jìn)行模擬手術(shù)，主要通過(guò)二維的圖紙以及主刀醫(yī)師的腦海來(lái)完成，二維圖紙進(jìn)行模擬手術(shù)局限性較大，腦海聯(lián)想則對(duì)主刀醫(yī)師的要求較高，經(jīng)驗(yàn)較少的年輕醫(yī)生，無(wú)法在腦海中獨(dú)立完成模擬手術(shù)。但經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師又無(wú)法連續(xù)參與手術(shù)，耽誤患者的治療十分容易引起不必要的醫(yī)患糾紛。3D打印技術(shù)所制作出的物理模型，具有全面性、逼真性等特點(diǎn)，為模擬手術(shù)提供了相應(yīng)的環(huán)境，無(wú)論是年輕醫(yī)生還是經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生均可通過(guò)物理模型來(lái)完成模擬手術(shù)，從而減少手術(shù)過(guò)程中的突發(fā)事件。從相關(guān)研究中可知，在直觀(guān)的模擬手術(shù)下嘗試各種不同的手術(shù)方法和實(shí)施不同的手術(shù)路徑，可將手術(shù)方法更加細(xì)致化、具體化、個(gè)性化，也能夠增加主刀醫(yī)生的信心。

3.3 術(shù)中導(dǎo)航

創(chuàng)傷骨科手術(shù)中骨折的復(fù)位是手術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，尤其是涉及關(guān)節(jié)面的骨折復(fù)位對(duì)醫(yī)療人員的要求更高。在傳統(tǒng)的骨折手術(shù)中，主治醫(yī)師往往是通過(guò)自己的臨床經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行判斷和操作，過(guò)程復(fù)雜且準(zhǔn)確性低，患者沒(méi)有得到臨時(shí)固定，即使復(fù)位成功也對(duì)預(yù)后有著十分不利的影響。在3D打印技術(shù)中，醫(yī)護(hù)人員可通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)將術(shù)中的導(dǎo)航膜版制作完成，為手術(shù)過(guò)程中的復(fù)位、釘?shù)来_定方向，以便提高患者的預(yù)后，降低手術(shù)的難度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，3D打印技術(shù)可為創(chuàng)傷骨科手術(shù)提供良好的保障，隨著醫(yī)療水平的發(fā)展，3D打印技術(shù)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用，其臨床意義也會(huì)得到更進(jìn)一步的驗(yàn)證。

[1] 張志昌，鄭稼，張新勝，等.3D打印技術(shù)在創(chuàng)傷骨科中的應(yīng)用[J].河南醫(yī)學(xué)研究，2014，23（3）：159-160.

[2] 曹波，馬創(chuàng)，程新春，等.3D打印技術(shù)在復(fù)雜創(chuàng)傷骨科教學(xué)中的應(yīng)用 [J]. 中國(guó)骨與關(guān)節(jié)雜志，2017，6（5）：345-347.

[3] 許瑋，張旭鳴，林昊，等.3D打印實(shí)體模型在創(chuàng)傷骨科困難手術(shù)的應(yīng)用[J].創(chuàng)傷與急診電子雜志，2016，4（1）：16-20.

[4] 范立軍，李偉，范顯超，等.3D打印實(shí)體模型在創(chuàng)傷骨科困難手術(shù)中的應(yīng)用[J].中國(guó)傷殘醫(yī)學(xué)，2017，25（12）：66-68.

[5] 偉，田越，李杰，等.快速成型機(jī)在骨盆骨折治療中的應(yīng)用[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床，2012，6（2）：570-573．

Application of 3D Printing in Trauma Department of Orthopedics

Liu Fei
(Department of Orthopedics,Bazhou People's Hospital,Xinjiang,Bazhou,Xinjiang 841000,China)

3D printing technology is a very cutting-edge medical technology,especially the alloy material. 3D printing technology not only can be used directly,bu also can obtain the broad development. It provides a very favorable guarantee for the treatment of patients in trauma department of orthopedics.

3D printing;trauma department of orthopedics;imageology

劉斐,本科,主治醫(yī)師,研究方向:骨關(guān)節(jié)。