3D打印走上手术台，被医生用得越来越顺手了。

2013年，一些医疗机构开始尝试使用3D打印技术制作病灶模型，以帮助医生进行术前模拟。随后，借助3D打印，医生开始为患者快速制作定制化的手术导板，以提供更精确的手术辅助。再后来，越来越多的医院开始尝试直接3D打印假体植入患者体内，这进一步让我们看到了3D打印在临床应用中的重要价值。

2023年，以上的方式往往被医生组合使用，在手术准备阶段，3D打印出模型可以更全面反映病灶情况，提前设计好手术方案；在手术过程中，利用设计好的导板进行辅助，使得手术更加精准；在面对特殊病情时，医生还可以选择采用3D打印假体植入，无论是用作短期支架还是长期的置换。

医生为什么选择3D打印？

就拿常见的术前模拟模型来说，与传统的CT、MRI等影像学检查相比，把1∶1打印出的模型放在手上，可以方便医生直观地了解到患者的病理情况，制定手术方案，还可以更有效地与患者进行术前沟通。此外，3D打印也改变了医生治疗的思维方式。无论病情有多复杂，通过3D打印后都可以清晰地展现出来，进而制定出个性化的治疗方案。

另外，由于每个患者的情况都各不相同，需要制作的模型无法进行批量生产。在这种情况下，采用3D打印相对于传统的加工方式更经济高效，同时产品的交付时间通常更短。也正是3D打印能够有效地帮助到医生，才让我们看到无论是从骨科、脑外科、心外科、胸外科等外科还是口腔科，都可以看到3D打印的广泛应用。

这里以手术导板为例，看看它是如何制作的。

1、图像采集：这是非常关键的一步，因为模型的质量取决于数据的清晰度和准确性。目前，主要是通过扫描获取患者的CT图像数据，保存为医学数字成像和通信(DICOM)文件。

2、转换模型：拥有了CT数据后，一般会选择使用Mimics等软件进行数据的三维重建，这里往往需要先分割出需要的部分，再进行数据的转换。得到的数据还需要再进一步处理，转换成网格数据，也可以继续优化，比如对数据表面进行细化、检查和纠正任何重叠面片，简化数据文件等。

3、设计导板：有了三维模型后，可以根据具体的临床需要、手术方式以及与暴露范围相关的参数设计导引管或导槽作为术中导航装置。常见的保存格式为STL。

4、打印完成：最后，将STL文件导入3D打印机，最终得到所需要的实体导板模型，可选材料包括PLA、ABS、树脂、尼龙、金属等。

随着3D打印手术导板的普及，也让我们看到全国各地出现了一批以数字医疗为导向的企业，他们通常与当地的医院达成长期合作，通过自身的技术储备协助医生进行导板的3D打印制作。在实际的应用中，3D打印的导板材料以树脂、PLA和ABS为主，而对强度有一定要求的时候会选择尼龙。

在接下来的发展中随着3D打印设备和材料技术的不断迭代，制造出的产品也可以安全植入人体内，并已获得相关的医疗器械注册证。

举例来说，2019年1月，中国工程院院士戴尅戎团队研发的医疗器械“定制式增材制造膝关节矫形器”获医疗器械注册证，这也是上海药监部门自启动上海市医药器械注册人制度试点以来，首个由科研型机构申请到的医工结合类医疗器械注册证。

随后，越来越多的3D打印产品获得医疗器械注册证。2023年1月，湖南华翔医疗科技获得首张以钽金属粉末为材料的仿生骨小梁结构增材制造椎间融合器三类医疗器械注册证。此前，该公司研发的金属3D打印钛合金骨科植入物——多孔型椎体融合器、多孔型椎间融合器同样获得三类医疗器械许可证。

2023年3月，爱康医疗的金属增材制造匹配式长段骨缺损修复体获三类医疗器械注册证；2023年7月，武汉迈瑞科技采用西安赛隆电子束3D打印设备研发的钛合金髋臼杯系统获三类医疗器械注册证。

获得相关医疗器械注册证后，各个省市相继出现了3D打印植入物的“首例”。以下是最近半年内的一些相关案例：

河北首例

2023年5月，沧州中西医结合医院足踝一科手术团队联合医院医学3D打印创新研究中心，为一名距骨大面积软骨损伤伴囊变患者成功实施3D打印距骨表面关节置换术。此例为沧州市第一例3D打印踝关节假体置换治疗距骨坏死的手术（3D打印距骨表面假体置换也是河北省第一例）。

东北首例

2023年8月，沈阳虹桥中医医院实施了东北首例3D打印假体植入内固定术，为股骨粉碎性骨折导致左腿变短以及外旋畸形的患者马先生进行了手术。新技术缩短了手术时间，减少了患者的痛苦，同时预后效果也更佳。目前，手术顺利完成，患者已进入恢复期。

浙江首例

2023年10月，浙大一院成功进行了杨女士的3D打印腕关节置换手术，使用了钛合金材质，完全贴合她的手腕形状和大小。手术前，她的左手腕僵硬几乎无法活动，手术后恢复正常。这是浙江省首次成功实施的3D打印定制腕关节置换手术，该腕关节预计可使用至少20年。

最后，无论是术前模型、手术导板，还是植入物，3D打印技术不仅提高了手术的精确度和成功率，而且显著减少了手术创伤和出血，同时缩短了手术时间，从而降低了手术风险。

下一个十年，我们期待能看到3D打印医疗再往前迈一步：直接打印人体器官。

3D打印走上手术台，被医生用得越来越顺手了。

2013年，一些医疗机构开始尝试使用3D打印技术制作病灶模型，以帮助医生进行术前模拟。随后，借助3D打印，医生开始为患者快速制作定制化的手术导板，以提供更精确的手术辅助。再后来，越来越多的医院开始尝试直接3D打印假体植入患者体内，这进一步让我们看到了3D打印在临床应用中的重要价值。

2023年，以上的方式往往被医生组合使用，在手术准备阶段，3D打印出模型可以更全面反映病灶情况，提前设计好手术方案；在手术过程中，利用设计好的导板进行辅助，使得手术更加精准；在面对特殊病情时，医生还可以选择采用3D打印假体植入，无论是用作短期支架还是长期的置换。

医生为什么选择3D打印？

就拿常见的术前模拟模型来说，与传统的CT、MRI等影像学检查相比，把1∶1打印出的模型放在手上，可以方便医生直观地了解到患者的病理情况，制定手术方案，还可以更有效地与患者进行术前沟通。此外，3D打印也改变了医生治疗的思维方式。无论病情有多复杂，通过3D打印后都可以清晰地展现出来，进而制定出个性化的治疗方案。

另外，由于每个患者的情况都各不相同，需要制作的模型无法进行批量生产。在这种情况下，采用3D打印相对于传统的加工方式更经济高效，同时产品的交付时间通常更短。也正是3D打印能够有效地帮助到医生，才让我们看到无论是从骨科、脑外科、心外科、胸外科等外科还是口腔科，都可以看到3D打印的广泛应用。

这里以手术导板为例，看看它是如何制作的。

1、图像采集：这是非常关键的一步，因为模型的质量取决于数据的清晰度和准确性。目前，主要是通过扫描获取患者的CT图像数据，保存为医学数字成像和通信(DICOM)文件。

2、转换模型：拥有了CT数据后，一般会选择使用Mimics等软件进行数据的三维重建，这里往往需要先分割出需要的部分，再进行数据的转换。得到的数据还需要再进一步处理，转换成网格数据，也可以继续优化，比如对数据表面进行细化、检查和纠正任何重叠面片，简化数据文件等。

3、设计导板：有了三维模型后，可以根据具体的临床需要、手术方式以及与暴露范围相关的参数设计导引管或导槽作为术中导航装置。常见的保存格式为STL。

4、打印完成：最后，将STL文件导入3D打印机，最终得到所需要的实体导板模型，可选材料包括PLA、ABS、树脂、尼龙、金属等。

随着3D打印手术导板的普及，也让我们看到全国各地出现了一批以数字医疗为导向的企业，他们通常与当地的医院达成长期合作，通过自身的技术储备协助医生进行导板的3D打印制作。在实际的应用中，3D打印的导板材料以树脂、PLA和ABS为主，而对强度有一定要求的时候会选择尼龙。

在接下来的发展中随着3D打印设备和材料技术的不断迭代，制造出的产品也可以安全植入人体内，并已获得相关的医疗器械注册证。

举例来说，2019年1月，中国工程院院士戴尅戎团队研发的医疗器械“定制式增材制造膝关节矫形器”获医疗器械注册证，这也是上海药监部门自启动上海市医药器械注册人制度试点以来，首个由科研型机构申请到的医工结合类医疗器械注册证。

随后，越来越多的3D打印产品获得医疗器械注册证。2023年1月，湖南华翔医疗科技获得首张以钽金属粉末为材料的仿生骨小梁结构增材制造椎间融合器三类医疗器械注册证。此前，该公司研发的金属3D打印钛合金骨科植入物——多孔型椎体融合器、多孔型椎间融合器同样获得三类医疗器械许可证。

2023年3月，爱康医疗的金属增材制造匹配式长段骨缺损修复体获三类医疗器械注册证；2023年7月，武汉迈瑞科技采用西安赛隆电子束3D打印设备研发的钛合金髋臼杯系统获三类医疗器械注册证。

获得相关医疗器械注册证后，各个省市相继出现了3D打印植入物的“首例”。以下是最近半年内的一些相关案例：

河北首例

2023年5月，沧州中西医结合医院足踝一科手术团队联合医院医学3D打印创新研究中心，为一名距骨大面积软骨损伤伴囊变患者成功实施3D打印距骨表面关节置换术。此例为沧州市第一例3D打印踝关节假体置换治疗距骨坏死的手术（3D打印距骨表面假体置换也是河北省第一例）。

东北首例

2023年8月，沈阳虹桥中医医院实施了东北首例3D打印假体植入内固定术，为股骨粉碎性骨折导致左腿变短以及外旋畸形的患者马先生进行了手术。新技术缩短了手术时间，减少了患者的痛苦，同时预后效果也更佳。目前，手术顺利完成，患者已进入恢复期。

浙江首例

2023年10月，浙大一院成功进行了杨女士的3D打印腕关节置换手术，使用了钛合金材质，完全贴合她的手腕形状和大小。手术前，她的左手腕僵硬几乎无法活动，手术后恢复正常。这是浙江省首次成功实施的3D打印定制腕关节置换手术，该腕关节预计可使用至少20年。

最后，无论是术前模型、手术导板，还是植入物，3D打印技术不仅提高了手术的精确度和成功率，而且显著减少了手术创伤和出血，同时缩短了手术时间，从而降低了手术风险。

下一个十年，我们期待能看到3D打印医疗再往前迈一步：直接打印人体器官。