3D打印技术在脊柱外科的应用

陈 伟

（武汉市普仁医院，湖北 武汉 430080）

1 3D打印技术简介

3D打印技术，又称3DP，是一种快速成形的技术，就是根据一定的数据资料及模型，运用一些特殊材料，通过逐层打印的技术来做出实体模型的技术。这种技术目前主要应用于医疗行业、教育行业及土木工程等多方面领域。总之，3D打印技术的发明，给社会各行业都带来了好处。

2 脊柱外科中的3D打印技术

根据人体构造图，我们可以得知，人体的脊柱结构十分复杂。日常生活中，如果伤到了脊柱，可能会带来各种复杂的并发症。因此，在进行脊柱外科手术的时候，主治医师需要高度集中，不容许出现一丝一毫的误差，对医生的技术也是一种很大的考验。因为一点点的偏差，都有可能导致患者瘫痪，甚至付出生命的代价。所以，3D打印技术的发明，可以在很大程度上提高手术的精准率及成功率，在脊柱方面疾病的诊断及手术进行都起到了很大的作用。

2.1 术前诊断与规划

由于脊柱结构的特殊性，周围有很多其他的神经组织及血管，因此单单根据患者对自身病情的描述及传统方法下的影像资料很难做出精确的诊断，遗漏一小部分的细节，就可能做出错误的判断，当然之后的治疗的方法也就是错误的，对患者的病情很不利，造成越治情况越糟糕，这也是对患者生命安全极度的不负责任。而且，医生很有可能根据以往的治疗经验做出片面的诊断，这对患者也是很不好的。因此，现代医学中，需要借助3D打印技术，建立多维模型，制造实物模型方便医生进行全方面精确的分析与诊断，进而做出最准确的诊治手段，避免出现因错误诊断而错过最佳治疗时间的严重后果，对患者做到绝对的负责。诊断了患者的病情后，医生仍然可以用打印出来的多维模型进行手术规划，主要包括对患者患病部位的精确测量分析及手术过程中该从哪个部位开始进行，制定手术路线。同时医生可以在手术前利用3D打印技术进行手术模拟，确定手术方案的可行性，防止手术过程中出现问题。

2.2 医患沟通交流

患者往往对自己的病情是不了解的，即使知道哪里不舒服，但对于具体情况还是说不出所以然。通过3D打印技术，可以打印出患者患体的多维图，绕开那些难懂的医学术语，方便患者了解自己的病情及医生与患者及患者家属之前的交流沟通，使患者及其家属能更加相信医生，放心的把自己交给医生。在一定程度上，缓解了目前紧张的医患关系。

2.3 个体化支具定制

脊柱方面的疾病，很多都要借助特殊材料为患者做支具，让患者可以正常的生活。结合力学方面的知识，3D打印技术可以对不同患者不同类型的伤势进行定制，做到每位患者得到最适合自己的治疗方案。首先，3D打印技术的材料具有多样性，而每位患者身体适用的材料也不一样。

2.4 术后修复与检测

手术后，医生要帮助患者进行康复训练，力求将手术对患者的影响降低到最小。借助3D打印技术对患者术后的恢复情况进行检测，一步一步的制定进一步治疗方案，直到达到最好的疗效。

2.5 脊柱外科手术的教学与培训

既然3D打印技术可以帮助医生分析患者病情，那同样也可以应用于脊柱外科的教学中。对于脊柱外科的学生来说，他们要掌握脊柱的复杂结构，了解脊柱周边的神经的分布，抽象的知识对他们来说可能很难理解与记忆。

3 3D打印技术在脊柱外科手术中的优势

比起传统的脊柱外科治疗，3D打印技术具有很明显的优势。传统的治疗手段缺乏精准度，在手术过程中可能出现较大的误差，大大降低了手术的效果。并且，传统的治疗手段很难做到对患者病情的精确诊断。3D打印技术的优势主要体现以下几个方面。

3.1 形状上的优势

3D打印技术可以根据相应的数据模型打印出任意形状的物体，做出和人体结构一模一样的模型。这种操作和人体解剖很相似，人体解剖可以通过娴熟的技术将一个组织结构完整的从人体中分理出来，而3D打印技术同样可以打印出人体任意结构的形状，精确地把患者的手术部位分离出来，进行详细的分析与测量，做出实物模型，进行手术规划，提高手术的成功率，这是传统脊柱外科治疗所做不到的。

3.2 微孔的调节

3D打印技术的微孔调节这一优势在脊柱外科手术中得到了很好的体现，因为在脊柱外科手术等骨科手术中，根据患者的受伤严重程度，往往要往患者体内填充某些物质，使患者的受伤部位重新恢复为适应人体结构的组织。3D打印技术通过微孔的调节，结合力学方面知识，控制填充物质时的力度，减小误差。

3D打印技术在脊柱外科中的应用用一个词语来概括就是“精确”：精确诊断、精确规划、精确治疗。借助3D打印技术，医生能做出精准的诊断，制定相应的治疗方案，让患者及时得到治疗，并提高了手术的成功率，减少各种并发症的发生，增强了患者对医生的信任度，缓解医患关系，给医学行业的发展带来了巨大的发展。随着科技的迅速发展，相信3D打印技术在脊柱外科及其他领域的应用会更加广泛，为社会的发展带来更多的福利。