针对因剧烈疼痛、活动严重障碍需行人工髋关节置换的强直性脊柱炎合并股骨近端重度骨质疏松的青年患者，因存在生物固定型股骨柄难免发生下沉与旋转不稳，无法获得即时稳定而失效；水泥固定型假体又难免发生中远期水泥与骨髓腔界面松动而失效这一目前无解的难题，作者设计并3D打印出了外形结构吻合、表面多孔，既能实现即时稳定，又利骨质长入并符合生物力学原理，可获永久生物性固定的个体化的无柄髋关节及系列截骨、钻孔、安装手术导板，成功为该患者进行了人工髋关节置换手术，经过两年随访，患者疼痛缓解、活动功能明显改善，假体无松动（图7）。
图7 男，27岁，强直性脊柱炎合并股骨近端重度骨质疏松（A-B）术前X线正侧位片显示左股骨近端严重骨质疏松，骨质菲薄、髓腔宽大，髋关节间歇狭窄；（C-D）3D打印个体化无柄关节置换术后2年的X线正侧位片检查显示假体固定在位，无松动迹象，股骨近端骨密度影相对术前增强。
案例5和案例6也充分说明，3D打印是定制化假体制造应用最好最快最廉价的技术。
 

4、问题与讨论

由于3D打印技术是新兴的高新技术，又是以工科为主的技术，因此目前临床骨科医生了解得不多，掌握的更少。而近年虽然有许多工科人才在从事医学3D打印，也有很多医科研究生和年轻医生学会了3D打印技术[17]，但他们多半只能进行第一层级的工作，或在第二层级工作中按部就班做一些诸如椎弓根钉导板之类形状结构大同小异的导板。因为骨科临床的创新设计应用有赖于临床经验非常丰富的专家，需要统筹考虑手术切口、入路、视野、操作空间、周围血管神经和临时固定物的障碍等因素，并非按照裸骨设计那么简单。而医生是成长历程最漫长的职业之一，年轻医生一时半会还很难单独胜任创新导板的设计。

限于中国医学生的培养体制，已经具有丰富临床经验的骨科专家绝大多数不懂工科，计算机操作技能也不足，也就无力进行导板的创新设计应用了。此外，现今的骨科专家多半是临床、科研、教学、保健、科普、管理等日常工作繁重，他们很难抽出时间与年轻人密切配合，共同攻关。因此目前骨科3D打印在中国的普及度并不高，已开展应用的大多数单位也只是利用了3D打印较简单的功能。

如何加速我国骨科3D打印技术的普及应用与技术创新呢？作者认为应从培养意识、激发动力、提供便利等方面着手。

首先要培养意识。当下最紧迫最能奏效的方法是加强普及教育，培养广大骨科医生的意识，让大家知道：3D打印可以使以往做不成、做不好、好难做的手术，变得可以做、能做好、容易做了；只要有理念、有需求、有扫描数据，即使没有3D打印设备和技术，也能开展3D打印骨科临床应用；3D打印能够助力小医院医生做出大医院的专家级手术（当然须以符合人员与技术准入为前提）；3D打印能够助力大医院的大专家挑战不可能。

以具有震撼效果的真实案例的具体做法为教材进行学术讲座与交流和在线宣教与传播是最好的切入点，最能引起医生们的关注。同时趁热打铁，以各种方式向医生们提供帮助，从模型和较简单的导板应用开始，使骨科医生们看到效果，消除神密感，增强兴趣与信心，便能较快地推动骨科3D打印技术的普及应用。其次是激发动力。

其次是激发动力。要充分发掘利用骨科3D打印技术的优势，让广大医生尝到甜头。作者总结出发掘利用的前提和要点如下：虚心学习接受、掌握方法技巧、摒弃墨守成规、树立创新意识、激发创造灵感、珍惜所有病源、分析临床痛点、寻找挑战切点、严谨周全设计、备份大胆实践。

第三是提供便利。要加速医工结合型人才的培养，鼓励和支持大批工科生进入医学3D打印企业，鼓励和支持医学生及年轻医生学习3D打印相关知识，使临床医生与工科设计人员能够进行较顺畅的技术交流。如此，骨科医生们尤其是专家们就有可能就近甚至面对面地将病情、手术方案告知设计人员，双方只要进行简单沟通交流，就能互相明了对方意图，从而提高导板的设计效率和质量，降低因考虑不周所带来的术中无法使用甚至误导术者的手术风险。面对面交流的效率和效果比起任何形式的线上交流均要强得多，因此，为广大骨科医生尤其是专家提供便利的应用条件与环境，将极大调动全员学习应用、开拓创新的热情，从而使3D打印这一促进骨科临床革命性进步的阶梯与捷径为广大骨科医生所利用，快速提升我国骨科的整体技术水平与医疗质量，造福于千千万万的患者。

当然，3D打印既不是万能的，也不会万无一失。在增强意识、树立信心的同时，还要让骨科医生重视3D打印应用过程中的不足与陷阱，尤其在导板与植入物的设计应用中，更有可能发生因设计与实际情况的偏差所致的弃用和误导。

首先骨科3D打印是基于术前影像技术获得的医学影像数据，通过计算机软件建立的三维数字模型而进行的。影像科室合格的设备与软件等硬件条件，正确的影像采集方式、参数与数据传输等操作流程是应用的基础；医生正确开具的影像检查方式、范围与体位要求及影像科室的无误配合是应用的前提。因此，开展3D打印时要充分了解掌握有关情况，做好相交科室与人员的协调配合，确保所获数据和三维模型的准确性。但是，在骨质疏松与骨质增生共存的部位，即使前述基础和前提均符合要求，所建立模型的表面形态仍可能与术中的实际情况有较大出入，这就要求术者与设计人员密切配合，选取术中允许显露的不易发生建模偏差的骨质致密处为导板的贴合面，以确保术中导板贴合面与骨骼贴合的稳妥性。

其次，设计人员要与术者充分沟通，全面考虑手术切口与步骤，确保导板能放进切口，贴合骨面，导向操作不受阻碍。对于经皮导板，要确保术中体位与采集影像数据时的体位一致。还可在采集数据时于术区皮肤分散贴敷若干个鱼肝油胶丸之类既可显影又不会产生伪影的标志物，并将标志物投影用不易褪色的记号笔描画出来，再在设计经皮导板贴合面时按标志物形状做出若干个镂空窗口，就可以在患肢消肿后仍能保证导板与皮肤的大致贴合。这是因为即使消了些肿，导向的穿刺点也不会有多大改变，而导引的方向在三维空间上又已确定，故只需在透视的验证下微调出一个方向，另一个方向也就随之确定了。这样虽然不如贴骨导板精准，但较无导板引导的穿刺操作，仍具有很大的便利性，还是能发挥出导板的优势的。

总之，既要充分利用、依靠导板的精准引导作用，又不能依赖、盲从导板的指导。只要术中参照常规操作方式，借助术者的经验与手感，并不时用球形探子和术中透视来验证纠偏，就能够在应用3D打印导板攻坚克难时避免掉落陷阱中去。