人類與疾病抗爭史的推進不僅僅依托新的藥物的出現(xiàn)和發(fā)明，更依賴醫(yī)療技術和工具的不斷發(fā)展。作為人體內最堅硬的器官，我們擁有的206塊骨骼支撐、保護著我們的軀干和其他重要器官，同時也是人體進行活動的基礎構件。某一塊骨骼的壞死或摘除，對患者而言可能并非致命疾病，但卻能讓患者喪失行動能力，進而忍受長期的煎熬和折磨。

    在醫(yī)生為病人解除病痛，救死扶傷的背后，是技術創(chuàng)新、工具升級所提供的推動力。作為醫(yī)療行業(yè)中率先嘗試將3D打印進行臨床應用的單位，吉林大學第二醫(yī)院骨科醫(yī)院一直致力于將新型技術形態(tài)的3D打印技術與骨科疾病治療結合在一起。

    3D打印在醫(yī)學領域應用大有文章可做

    2014年12月31日，當全國上下都沉浸在辭舊迎新的熱鬧氣氛中時，吉大二院骨科醫(yī)院的手術室前卻彌漫著緊張的氣息，所有人都在焦急的等待著手術的結果。當王金成教授和團隊出現(xiàn)在手術室門口時，緊張的氛圍達到了沸點。隨后，一陣喜悅的歡呼聲將許久的壓抑引爆，世界首例3D打印腕關節(jié)置換手術順利結束。同樣的場景還出現(xiàn)在了2014年5月14日，王金成和團隊完成了世界首例3D打印雙肘人工關節(jié)置換手術。

    成功的臨床應用證明，技術的創(chuàng)新將為病患帶來福音，3D打印在醫(yī)學應用大有文章可做。

    與傳統(tǒng)技術相比，3D打印技術最大的優(yōu)勢是打印的“骨骼”是為患者量身定做的，可高度嵌合肢體，也可以大大縮短手術時間，減少出血量，減輕患者痛苦?！按騻€比喻，傳統(tǒng)制作假體是做減法，醫(yī)生采用模型鑄造出的假體‘標準件’，根據(jù)患者具體情況，哪塊不需要就削掉，而3D打印技術精確度可以達到0.1毫米甚至更小，打印出的假體可精確到與患者原生骨骼一樣的尺寸，使手術更加個性化、精準化。” 吉林大學第二醫(yī)院骨科醫(yī)院王金成教授介紹道，“另外，天然骨頭表面的多孔結構也很容易被3D打印“骨骼”復制，它們像海綿一樣可以將周邊的骨頭吸引進來，使真骨與假骨之間結成牢固的一體，有助于縮短患者的恢復期。”

    對醫(yī)生來說，3D打印技術的應用更具精準度和前瞻性。仿真模型可以發(fā)現(xiàn)大量隱藏的信息，方便醫(yī)生進行術前評估、診斷、選擇手術路徑、精確手術部位及決定手術方案，可就術中應避開的人體組織、血管、神經等復雜情況進行提前演練。同時，針對外地患者的會診，也可以通過對方醫(yī)院傳來的患者影像數(shù)據(jù)，用3D打印機打印出仿真實體，以此為手術提供遠程指導。

    3D打印技術有效解決手術中的難題

    創(chuàng)新技術的應用是各行業(yè)發(fā)展和變革的趨勢，在醫(yī)療行業(yè)，技術的應用不僅僅是“潮流”，而是要切實解決臨床治療過程中遇到的難點，緩解病患的病痛，為治愈疾病提供支持。以王金成教授此前運用3D打印技術完成的雙肘人工關節(jié)置換手術為例，這臺手術在國內，甚至在世界上都是尚屬首例。

    病人患有二十多年的類風濕性關節(jié)炎，雙膝關節(jié)、雙肩關節(jié)、雙腕關節(jié)、雙肘關節(jié)都已經發(fā)生了嚴重的病變，其中最為嚴重的就是膝關節(jié)和肘關節(jié)?；颊邉偟结t(yī)院檢查的時候，由于肘關節(jié)破壞十分嚴重，形狀不規(guī)則，傳統(tǒng)關節(jié)假體根本無法匹配。在經過與幾位專家共同研究后，醫(yī)院決定采取3D打印技術，為患者定制一套3D金屬肘關節(jié)。

    在當時，這項技術已經在肩胛骨、骨盆等部位的手術中成功應用，但在肘關節(jié)置換術方面還屬于空白。因為患者的情況特殊，王教授和團隊第一時間同制作3D肘關節(jié)假體的公司聯(lián)絡，將患者肘關節(jié)的各項數(shù)據(jù)發(fā)送過去，以便為患者量身定制了肘關節(jié)假體。

    經過反復調試，肘關節(jié)假體終于成型，醫(yī)院為患者量身定制的手術方案也終于可以進行。“手術從患者的右臂開始，在對右肘進行了局部消毒后，手術刀從患者的肘部后方切開了約10厘米的切口，為了保護尺神經，刀鋒需要精準的游離在肱三頭肌及肘肌之間，連同骨膜將肱三頭肌腱自鷹嘴剝離，保持肱三頭肌與骨膜間的完整；這樣，肱骨遠端、尺骨近端及橈骨小頭就這樣顯露出來?！蓖踅鸪稍敿毜闹v解了手術的過程。

    據(jù)王教授介紹，由于患者肘關節(jié)變形十分嚴重，肱骨和尺骨已經交叉，需要把交叉的部分鋸掉。將切口打開后，眼前的狀況與手術之前預測的情景完全一樣，利用精確的器械引導，將肱骨下端和尺骨上端進行了切除，為內置入人工肘關節(jié)創(chuàng)造條件。隨后，將3D打印的人工肘關節(jié)假體置入肱骨和尺骨之間，人工肘關節(jié)的兩個部分用插銷連接固定住。位置確定好了，將患者的肘部進行了伸展活動，確保置入的人工肘關節(jié)活動良好后，對手術切口進行了縫合。隨后又再次為患者的左臂進行了3D肘關節(jié)置換手術。

    術后，患者的恢復很好?！霸谖覀兂掷m(xù)跟蹤隨訪的幾十例病例中，截止目前，3D打印定制化骨骼植入體可以和患者完美共處，甚至在康復時間和康復效果上也超出預先估計非常讓人驚喜，這是采用傳統(tǒng)制造工藝技術所無法比擬的?！蓖踅淌诮榻B了目前3D打印人工關節(jié)臨床應用的效果。

    本土創(chuàng)新，為3D打印人工關3D節(jié)領域發(fā)展加速

    現(xiàn)階段3D打印的主要運作形式是“醫(yī)工結合”，這種協(xié)作方式正在逐漸磨合的過程中走向成熟。起初的時候，一個定制的3D打印關節(jié)從設計到制作需要整整一個月的時間，隨著醫(yī)生和工程師配合的日漸熟練，現(xiàn)在這個制作過程已經可以壓縮到一至兩天。而在安全性上，目前，3D打印假體跟傳統(tǒng)的批量生產假體一樣，在材質上都采用鈦合金材料，從材料層面來說是安全可靠的。

    王金成教授表示，在此前順利實施的3D打印人工關節(jié)替換手術中，來自本土的技術創(chuàng)新力量提供了不可或缺的支持。作為全國首個獲得CFDA批準的3D金屬產品生產企業(yè)，愛康醫(yī)療現(xiàn)階段上市的3D打印髖臼關節(jié)，在保持同等質量的情況下，要比市面上的進口產品便宜了近三分之一，上市三個多月以來，已經成功的應用在了300多個臨床案例中，其中多例都是罕見的疑難病例。

    未來3D打印技術將成為不同患者個性化醫(yī)療定制的新趨勢，并且將會以遠優(yōu)于傳統(tǒng)的醫(yī)療手段為更多患者帶來福音。3D打印技術的發(fā)展，不僅需要工具的進步，更依賴于醫(yī)生同工程師的密切設計和配合。希望未來，通過產業(yè)的通力協(xié)作，“量身定制”的3D打印人工關節(jié)可以造福更多病患。