医学3D打印-镜像模型的应用

医学3D打印-镜像模型的应用

      通过对患者进行含骨折部位的双侧CT扫描，根据断面数据进行相似性对照（3层面长短轴对照），从而镜像模型的可用性；通过对骨折部位及健侧相

应部位镜像后的3D打印，将骨折区域拼合与云点测绘，选择内固定物，模拟手术，使内固定物得以更为有效的固定，真正实现更为精准的术前评估及预

演，将术后相关并发症降至最低。

     3D打印骨科植入物假体是目前3D打印技术在医学领域中最成功技术之一。意大利AdlerOrtho和Lima．Lto公司通过3D打印技术生产的带有小梁结构

的髋臼杯己于2007年通过CE认证，美国Exactech公司生产的同类产品也在2010年上市。据不完全统计，截至目前已超过30000名患者植入了3D打印的

髋臼杯。现阶段全球生产的具有多孔结构表面的髋臼杯接近25％是采用3D打印技术制造的。Lima公司生产的3D打印髋臼杯也处在国内进行技术审评阶

段。Oxford Performance Materials公司3D打印的聚醚酮酮(PEKK)颅骨假体于2013年2月获得美国FDA的批准，3月首次成功用于临床，替换了患者

75％的颅骨。AdvancedMedical Technologies AG公司生产的FUSE Lumbar PLIF纯钛椎间融合器于2009年通过CE认证。

         利用3D打印出的1∶1骨骼模型还可以进行详细的术前计划，并开展模拟手术，如选用何种钢板、如何对钢板安全塑形、放置钢板、置入螺钉，所

有手术中可能遇到的难题均可以提前演练，获得完善的术前计划，使得手术更加精准和安全，提高手术效率、缩短手术时间、减少手术出血量。由于脊

柱与中枢神经相连，所以一般只有大医院的高级医师才能做这类手术。但现在可以利用CT数据，在软件中设计一个导向模板，并应用3D打印技术制作

出模型。例如脊柱侧凸手术，首先建立计算机的模型，确定入钉点与方位，然后建立模板的数据，通过3D打印做出这个模板，再通过手术将模板扣在

脊柱上，沿着这个钉打进去，就能使复杂的手术变得精准可靠。另外，在关节手术中，运用3D打印技术，根据患者自身的解剖特点可制作出个性化的

切割导板，以获得理想的手术效果并缩短手术时间。在创伤手术中的微创固定模板，也有比较理想的应用方案。

         目前，3D打印技术在骨科领域，包括骨模型的制造、导向模板的设计还是内置物的定制都进入了实质性阶段，本项目采用CT扫描出来的DICOM

数据，通过MIMICS软件进行转化，变成3D打印机可以识别的格式，从而打印出1:1实物，我们针对具有对称特点的四肢，将健侧3D模型镜像后与另一

侧进行临床对照研究，使其成为解剖复位的标准，从而进行更为合理的内置物选择与固定方式、位置、角度等多方面设计，并衍生出各种导向工具。我

们进行了最新的国内科技查新，本项目拟将3D打印技术应用于四肢镜像模型设计，利用未骨折侧肢体的镜像3D模型作为骨折侧肢体的解剖复位标准，

双侧肢体相似性检测是以骨折长骨的临近长骨进行3处以上相同CT层面的长短轴测量进行对照研究，在科技查新中未见报道。