近年來隨著數(shù)字化技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)骨科產(chǎn)生了深刻的變革，已逐步從經(jīng)驗化、大體化、輪廓化向標準化、精準化、個性化及數(shù)字化的方向發(fā)展。3D打印技術(shù)在中國骨科醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)域中的應用漸漸嶄露頭角。膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎是常見的慢性退行性疾病之一，給個人和社會帶來沉重的負擔。如何有效預防和延緩骨關(guān)節(jié)炎進展，是關(guān)節(jié)外科醫(yī)生面臨的一項重要課題。

挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)的開放楔形脛骨高位截骨術(shù)（open wedge high tibial osteotomy，OWHTO）依賴術(shù)前計劃進行截骨矯正角度的設(shè)計，根據(jù)術(shù)中透視，調(diào)整矯正角度及截骨間隙撐開寬度。術(shù)中需反復透視、調(diào)整力線，存在手術(shù)時間長、增加醫(yī)生和患者放射暴露時間等缺點。術(shù)中力線透視還受到患者體位、透視角度、測量誤差等影響，存在精確度較低的問題。另外OWHTO術(shù)后常導致脛骨平臺后傾增大，增加關(guān)節(jié)局部應力，影響術(shù)后的遠期效果。

解決方案

強生醫(yī)療研究人員在依照畸形分析及術(shù)前規(guī)劃，與TomoFix接骨板放置位置進行骨科定位片（即截骨導板）與填充塊設(shè)計，并制作3D打印患者匹配工具（patient specific instrument，PSI），該過程使用EOS P110增材設(shè)備，工藝為選擇性激光燒結(jié)（SLS），打印材料PA 2200，這是一款被廣泛認證的多功能PA 12材料，具有良好的強度、剛度和耐化學性，以及出色的長期穩(wěn)定性和生物相容性。成品的骨科定位片（即截骨導板）與填充塊耐高溫，可以與金屬工具及植入物一同進行134°蒸汽滅菌。

3D打印技術(shù)依據(jù)患者的影像數(shù)據(jù)進行術(shù)前規(guī)劃，設(shè)計個性化手術(shù)工具，簡化手術(shù)步驟，實現(xiàn)病患損傷的最小化，經(jīng)過長期術(shù)后觀察和統(tǒng)計，3DPSI輔助OWHTO手術(shù)具有良好的準確性和安全性。

成果

與傳統(tǒng)制造方法不同，3D打印截骨導板輔助開放楔形脛骨高位截骨術(shù)力線矯正精確，可有效維持脛骨平臺后傾，具有良好的準確性和安全性。有利于減少醫(yī)生患者的放射暴露時間，提高手術(shù)操作的精確性。

此外，3D打印聚酰胺材料能夠發(fā)揮3D打印導板數(shù)字化制作高效率的優(yōu)勢，其機械性能良好，化學性能和生物相容性都符合相關(guān)要求。

近年來3D打印在骨科手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃、導板制作等領(lǐng)域應用也越來越廣。3D打印技術(shù)使醫(yī)療器械生產(chǎn)商能夠推出更快、更靈活和更具成本效益的開發(fā)和生產(chǎn)方法，為不斷改善針對患者的醫(yī)療護理指明了方向，具有良好的臨床應用前景。