3D打印的創傷骨科應用

劉 斐

（新疆巴州人民醫院骨科，新疆巴州 841000）

3D打印的創傷骨科應用

劉 斐

（新疆巴州人民醫院骨科，新疆巴州 841000）

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

3D打印;創傷骨科;影像學

隨著社會的發展，醫學影像學得到了較大的進步，隨著CT以及MRI的問世，診斷結果為臨床治療提供了科學有效的依據。雖然CT以及MRI為三維影像，但卻受到二維平面的局限，對診斷信息的呈現大打折扣[1]。3D打印技術以數字化模型為基礎，并運用相應的粘合材料，通過一層一層的打印，使二維平面轉變為三維實物。本文對3D打印技術在創傷骨科中的應用進行探討。

1 3D打印概念與發展

3D打印技術最早出現在20世紀80年代，臨床上也將其成為快速成型技術。3D打印技術主要以塑料、金屬、粘合材料為制作原料，并在數字模型的基礎下將實物制作出來[2]。3D打印需應用數字技術材料打印機來完成，在20世紀末，這種機器的價格十分昂貴，普通醫院難以購買，這也是無法普及3D打印技術的一個主要原因。隨著社會的發展，進入21世紀后，數字技術材料打印機的價格逐年下降，3D打印技術也隨之得到了推廣，并在創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打印的圖形數據，并對其進行整合。在目前的醫療診斷中，圖像數據的來源均取自于CT掃描與MRI診斷。獲取相應的數據后需要進行計算機處理，使其變成三維數據，再根據臨床診斷的需求，使用CAD軟件進行數據的二次修改，使其更符合3D打印的要求[3]。最終的數據形式要符合打印模型的標準，將處理好的數據信息傳至數字技術材料打印機，并根據診斷、治療、預后等環節的需求設定好3D打印技術。

3 3D打印在創傷骨科中的應用

對3D打印技術的相關文獻進行整合，發現其應用的側重點在頜面外科，隨著社會的發展，醫療水平的上升，3D打印技術在創傷骨科中的應用也越來越廣泛。尤其是在復雜的骨折手術當中，主治醫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，主刀醫師的視線受阻則會將螺釘打入患者的髖關節腔，對患者的預后有著十分不利的影響[4]。3D打印技術的誕生，便很好的彌補了這一缺點，通過術前診斷、模擬手術、術中導航可極大地提高創傷骨科手術的成功率。

3.1 術前診斷

在復雜的骨折手術中，術前的準確診斷是保障手術成功完成的必要條件。在傳統的影像學檢查中，醫護人員無法詳細觀察到骨折內部的情況，也無法指定精確的手術計劃，因此在手術的過程中會出現較多的意外情況，導致手術的失敗。術前進行3D打印診斷，可提高年輕醫生的手術成功率。有研究表明，給予兩名相同骨折類型的患者分別采用不同的術前診斷方式，結果顯示使用3D打印技術的患者，其手術過程更加順暢，所用時間顯著低于使用常規診斷的患者[5]。3D打印技術的應用可顯著提高主刀醫生的手術效率，縮短工作時間，提高患者的預后。

3.2 模擬手術

在傳統的創傷骨科手術中，遇到特定的情況需要主刀醫師進行模擬手術，主要通過二維的圖紙以及主刀醫師的腦海來完成，二維圖紙進行模擬手術局限性較大，腦海聯想則對主刀醫師的要求較高，經驗較少的年輕醫生，無法在腦海中獨立完成模擬手術。但經驗豐富的醫師又無法連續參與手術，耽誤患者的治療十分容易引起不必要的醫患糾紛。3D打印技術所制作出的物理模型，具有全面性、逼真性等特點，為模擬手術提供了相應的環境，無論是年輕醫生還是經驗豐富的醫生均可通過物理模型來完成模擬手術，從而減少手術過程中的突發事件。從相關研究中可知，在直觀的模擬手術下嘗試各種不同的手術方法和實施不同的手術路徑，可將手術方法更加細致化、具體化、個性化，也能夠增加主刀醫生的信心。

3.3 術中導航

創傷骨科手術中骨折的復位是手術的重點和難點，尤其是涉及關節面的骨折復位對醫療人員的要求更高。在傳統的骨折手術中，主治醫師往往是通過自己的臨床經驗來進行判斷和操作，過程復雜且準確性低，患者沒有得到臨時固定，即使復位成功也對預后有著十分不利的影響。在3D打印技術中，醫護人員可通過計算機輔助技術將術中的導航膜版制作完成，為手術過程中的復位、釘道確定方向，以便提高患者的預后，降低手術的難度。

4 結語

綜上所述，3D打印技術可為創傷骨科手術提供良好的保障，隨著醫療水平的發展，3D打印技術將會得到更廣泛的應用，其臨床意義也會得到更進一步的驗證。

[1] 張志昌，鄭稼，張新勝，等.3D打印技術在創傷骨科中的應用[J].河南醫學研究，2014，23（3）：159-160.

[2] 曹波，馬創，程新春，等.3D打印技術在復雜創傷骨科教學中的應用 [J]. 中國骨與關節雜志，2017，6（5）：345-347.

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

[4] 范立軍，李偉，范顯超，等.3D打印實體模型在創傷骨科困難手術中的應用[J].中國傷殘醫學，2017，25（12）：66-68.

[5] 偉，田越，李杰，等.快速成型機在骨盆骨折治療中的應用[J].生物醫學工程與臨床，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,主治醫師,研究方向:骨關節。