随着科学技术的发展，3D打印技术已进入多个行业，然而，对于普通老百姓而言，该技术在医疗领域的应用还比较陌生。3D打印技术又称为快速成型技术，它可以将计算机中设计的各种复杂的产品通过“增材技术”一次制造成形，快速、精准地加工出实体模型。这一技术为现代骨科手术提供了新的辅助手段。手术前，手术团队可以根据CT三维重建对患者的关节骨骼数据进行收集，通过3D打印技术，利用高分子树脂材料打印成1:1的关节3D模型和辅助导板，让医生可以直观、深入地观察手术部位的结构特点，更直观、准确地了解关节的整体形态及其畸形情况。应用3D打印技术可以让医生术前制定手术方案，选择最适合患者的关节置换假体，术前模拟手术操作，对术中及预后可能发生的并发症进行评估，降低手术风险，术中通过3D打印导板指导术中截骨的位置、角度与方向，对不同的患者进行个性化截骨，手术更加精准、安全，最终达到个体化治疗的目的。虽然每个患者的病情不一样，但每个患者在手术前都将拥有“私人定制”的关节模型。这不仅提高了手术的精确度，更大大提高了手术的安全性。
国内首例3D打印非肿瘤反式全肩关节置换术
2018年6月20日，东北国际医院骨一科张敬东主任完成国内首例3D打印非肿瘤反式全肩关节置换术。患者是一位73岁老人，17年前，老人不慎摔伤，导致右臂上段粉碎性骨折。因为各种原因，老人当时并没有进行手术。17年来，老人却时时被右肩的疼痛折磨，年龄越大，疼痛越明显。子女们曾带老人辗转省内的多家医院，由于病情复杂，均答复“为时已晚，没办法了”。但儿女们不死心，抱着一线希望找到国内关节置换领域的知名专家——东北国际医院骨一科主任张敬东。
随着医学检查的不断完善，张敬东主任发现老人右侧肩关节已继发肩盂骨缺损，右肱骨头几乎磨没了，大部分骨头已被吸收。常规肩关节假体手术根本不可能进行。张主任决定利用3D打印技术特制个性化假体，复制一个与老人原有肩关节一模一样的“肩关节”。临床经验丰富的张敬东主任带领团队反复进行缜密探讨，在计算机上3D模拟肩关节骨缺损并打印出导板及相关特制假体，每一环节力求精益求精，功夫不负有心人，终于做出了满意的高匹配度假体，术中根据术前计划设计的3D打印导板，手术团队小心翼翼地将特制假体精准安放在准确的位置上，其他环节均顺利进行，手术圆满成功！
与传统手术相比，3D打印技术优势有哪些？
在传统的关节置换手术中，截骨的角度和厚度完全依赖于器械及术者肉眼的判断，容易出现偏差和失误，而且手术还需要上百个工具的组合组装。而应用3D打印技术，术前就选好置换假体型号，减少了一多半手术器械，最重要的是根据3D导板其精准度也大大提高，手术失误、风险减少。例如，传统的膝关节置换手术需要两个小时，熟练的医生也需要至少一个小时。应用3D技术后，1个小时内手术即可完成，大大缩短了手术时间，相应的麻醉时间也就缩短，对于进行手术的高龄患者而言，由麻醉带来的潜在的心脑血管意外的风险就会明显减少。
从技术层面来讲，3D打印技术不需要股骨开髓，显著减少了诸如脂肪栓塞、医源性骨折等并发症的发生。传统手术进行股骨截骨时不得不进行股骨开髓，破坏髓腔。传统膝关节置换手术后出血量一般四五百毫升，有的甚至高达1000毫升，而应用3D技术出血量一般为二三百毫升，是传统手术的一半，明显减少了术后出血量及术后感染的可能性。
对于患者而言，传统手术后需住院观察十天到两周时间，应用3D打印技术，手术后只需住院五天到一周时间，可明显为患者节省费用。
张敬东
骨一科主任，主任医师，开展关节置换手术近10年，完成关节置换手术近1500例，于2013年5月在辽沈地区率先应用3D打印导板辅助进行膝关节置换，是关节置换领域知名专家，到目前为止应用3D技术辅助关节置换累计完成近百例手术。其中包括简单初次膝关节置换，复杂初次膝关节置换，复杂初次髋关节置换，髋关节翻修、膝关节翻修以及复杂初次反肩关节置换。现任中国医药生物技术协会3D打印技术分会常务委员，全军骨科关节外科学组秘书长，辽宁省细胞生物学学会人工关节与３Ｄ打印技术委员会主任委员。
