△天津電視臺(tái)《百醫(yī)百順》專訪天津醫(yī)大總醫(yī)院神經(jīng)外科戎宏濤
3D打印技術(shù)
3D打印技術(shù)又稱快速成型技術(shù)（Rapid prototyping,，RP），是在三維數(shù)字模型的基礎(chǔ)上,，采用逐層制造方式將材料堆積起來(lái)的新型“增材制造”技術(shù),。3D打印技術(shù)主要分為數(shù)據(jù)采集，分析構(gòu)建和輸出打印三個(gè)主要過(guò)程,，主要成型方式有粉末固化,、液體固化和擠壓成型。
3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,，能快速制備適應(yīng)個(gè)性化治療的定制物體,。目前該技術(shù)在脊柱外科主要用于制造生物模型，手術(shù)導(dǎo)向裝置和植入物,。其中,，生物模型可以改善術(shù)前計(jì)劃，并可用于教學(xué)和醫(yī)患溝通,；手術(shù)導(dǎo)向裝置可以提高內(nèi)固定等硬件放置的準(zhǔn)確性和安全性,；植入物可以個(gè)性化設(shè)計(jì)更適合患者解剖結(jié)構(gòu)，目前應(yīng)用主要的植入性材料是鈦合金和高分子聚合物,，同時(shí)具備良好的生物力學(xué)特性和生物相容性的復(fù)合生物材料也在研究開(kāi)發(fā)當(dāng)中,。
發(fā)展進(jìn)程
二十世紀(jì)70年代初的美國(guó)，Pierre提出了通過(guò)高能束逐層固化粉末材料的方法,，理論上可使用塑料或金屬等可熔性材料制備物體,。
1984年ChuckHull發(fā)明了立體平版印刷（SLA）技術(shù)，標(biāo)志著3D打印技術(shù)的誕生,。
1986年第一臺(tái)商用3D打印機(jī)正式推出,。
隨著在20世紀(jì)80年代后期3D醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的使用，3D打印開(kāi)始進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,。
脊柱外科應(yīng)用3D打印技術(shù)
快速制造3D醫(yī)療模型用于醫(yī)生與患者溝通,、判斷病情以及進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃,。目前向術(shù)中導(dǎo)向模板以及3D打印植入物方向發(fā)展，并且植入材料由金屬和高分子材料逐漸向具備可修復(fù)再生功能的復(fù)合生物材料發(fā)展,。
神經(jīng)外科3年來(lái)應(yīng)用3D打印20余例
與在計(jì)算機(jī)上觀看3D重建影像相比,，3D打印模型顯示患者特異性解剖結(jié)構(gòu)更直觀立體，也更精細(xì),。因此3D打印模型被廣泛用于術(shù)前手術(shù)計(jì)劃和術(shù)中解剖學(xué)參考,，尤其是對(duì)一些復(fù)雜的顱頸外科手術(shù)以及脊柱畸形手術(shù)，置釘位置多變,，操作難度高,，手術(shù)前提前設(shè)計(jì)進(jìn)釘點(diǎn)和進(jìn)釘軌跡，結(jié)合脊柱后柱的局部椎板,、橫突根部等解剖標(biāo)志設(shè)計(jì)制作局限型導(dǎo)向模板,，可以減少術(shù)中損傷椎動(dòng)脈、神經(jīng),、脊髓等臨近重要結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn),，提高螺釘放置的準(zhǔn)確性和精確度，同時(shí)可以縮短手術(shù)時(shí)間和減少射線暴露劑量,。
3D打印的人工椎體等植入物可以通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),，允許通過(guò)合成材料和可生物降解材料放置在關(guān)鍵的承載路徑中來(lái)改進(jìn)支架的機(jī)械設(shè)計(jì)以承受典型負(fù)載，但為骨向內(nèi)生長(zhǎng)和生物輸送留下足夠的孔隙度和滲透性,，從而獲得更好的支撐融合,。
神經(jīng)外科脊柱脊髓專業(yè)組近3年來(lái)采用3D打印模型指導(dǎo)寰枕區(qū)畸形和復(fù)雜脊柱脊髓腫瘤切除及內(nèi)固定20余例，體會(huì)根據(jù)物理模型的制定手術(shù)計(jì)劃和術(shù)中實(shí)時(shí)的參考,，可以明顯提高手術(shù)過(guò)程中的安全性和效率,，降低術(shù)中損傷風(fēng)險(xiǎn)。
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