打印技术在骨科临床的应用
长沙市第三医院骨科
雷青
3D打印概念和原理
概念
又称为增材制造（additivemanufacturing AM），是一种以数字模型 文件为基础，粉末状塑料或金属等可粘合材料，通过逐层打印的方式 来构造物体的技术，无需传统加工机床和模具。
打印技术: 一场悄然兴起的工业革命
3D打印技术的发展
CASE 1
Female，16y高处坠落伤：骨盆骨折（C1.2），右股骨干粉碎性骨折 （C1），右胫骨Pilon骨折（C3）、右腓骨骨折 （B2），腰1压缩性骨 折
术后 影像 资料
术后半年随访影像学资料
CASE 2
Male 43岁高处坠落伤 右胫骨平台骨折 SchatzkerⅥ型
CASE 10
Male 53岁 C7椎体及附件破坏----孤立性浆细胞瘤
C5-7前方软组织 影增宽
支持浆细胞瘤
C7椎体及附件破坏、椎体明 显塌陷伴前脱位
T1WI
T2WI
增强
病变组织明显强化、椎管内占位
Fletcher C D，Unni K K，Mertens F.World Health Organization classification of tumour：Pathology and genetics of tumours of soft tissue and bone[M].Lyon：IARC Press，2002 ：226-376
术中应用
术后影像
术后一年影像
术后一年CT提示： 髋臼骨长入良好
3D打印技术的优势
• 将医患之间的交流简单化 • 手术预演、缩短学习曲线 • 减少手术创伤、缩短手术时间 • 使手术更加精细化、减少手术并发症 • 疾病的治疗个性化、数字化 • 有利于患者恢复
谢谢 !
Thank you!
术中情况
传统导板
改良导板
术后验证:模拟截骨和实际截骨一致 术后情况：截骨导板源自提高截骨精度，获得 更好的下肢力线
CASE 6
male 30岁车祸伤 双侧耻骨上下肢、骶骨骨折（改良Tile AO Muller 分型 C1.3型）
术前设计导板
Crowl AC．Kahler DM．Closed reduction and pemutaneous fixation of anterior colomn aeetabular fractures[J 1．Comput Aided Surg，2002，7 (3)：169— 178． 李明，徐荣明，校佰平，等．髋臼前柱髓内螺钉固定的解剖影 像学 研究及临床意义[J]．中华创伤杂志，2009，25(1)： 15—19．
术后假体匹配良好
双侧椎动脉完 整
术后5个月，肿瘤无复发，骨融合良好
CASE 11
Female，70岁，右膝OA，内翻畸形，内侧平台骨缺损,3D打印 膝关节截骨导板和金属垫块
截骨导板的使 用
术中情况
金属垫块 的使用
术后影像
下肢力线满意
术后功能
CASE 12
male 65岁 右髋骨性关节炎
Kilciksiz S，Karakoyun-Celik O，Agaoglu F Y，et al.A review for solitary plasmacytoma of bone and extramedullary plasmacytoma [J]. Scientific World Journal，2012，10(895765)：1-6.
轴位
少见 0.4-5/100000
存活时间7.5-12 年
计算机模拟C7椎体全切
模拟复位后，设计个 性化人工椎体及人工 椎板并设计椎弓根钉 钉道
脊柱不稳 神经受损 放疗无效
需手术
逆向工程软件
将椎板及椎体设计成孔隙结构 椎体的螺钉为锁定结构
术中应用导板置钉
术中假体使用情况
使用导航模板置钉精准 度提高
20世纪九十 年代
模型制作
手术辅助 工具
内植物
生物活性 材料
3D打印技术的应用
航空航天、医疗健康、汽车、 模具制造、高等教 育等行业
组织器官培育为未来研究重 要方向
3D打印技术在医学的应用
A. 模型制作 B. 假肢制作 C. 导板工具 D. 内植物（修补、填充或功能重建) E. 人体组织、器官
在模型的基础上设计个性化的内固定
术后影像学资料 关节面平整
CASE 3
Male 45岁 Pilon骨折
传统接骨板
术后情况
辅助工具的应用
CASE 4
Male 46岁 颈椎后纵韧带骨化症
术前设计 导板进一步优化 术中情况
术后影像
CASE 5
TKA新型截骨导板的使用 术前X片
计算患侧胫骨远端外旋畸形角度+模拟截骨矫 转截骨导板
形----3D打印旋
术中矫形情况及术后X线片：外旋角度基本纠正
术后1月随访 外形及功能满意
CASE 9
感染关节中的应用
传统方法
基于3D打印技术的SPACE
提取原假体数据制成模具
模具制成的SPACE
比较
3D个性化内置物
术中情况
术后情况
CASE 7
Female 60岁 双侧DDH（Crowe Ⅰ型）
R
L
DDH髋臼的解剖重建：髋臼真实中心位置 外展角及前倾角
术前设计确定真 臼和打磨方向
双侧髋臼模 拟放置
R
L
CASE 8
55岁male ，术后外旋畸形+短缩畸形 ----旋转截骨导板
三维成像技术+逆向工程软件
2013年我科在湖南省内首次将3D打印技术应用于临床并获得理想临床效果——目前已从单纯的模型打印， 扩展到手术导板、金属打印应用方面。
2014年我院成立湖南省长沙市3D打印临床应用研究所，为3D打印技术在骨科的临床应用提供了研究平 台。
目前应用3D打印技术已辅助完成相关手术700余例
3D模型的应用