骨科3D列印:專家眼中的優勢與局限
4月19日,中科院對外宣布國內首台空間在軌3D印表機研製成功,它可以幫助宇航員在失重環境下自製所需的零件, 3D列印技術已然成為各個領域炙手可熱的寵兒。
30年前3D列印技術第一次進入人類視野,笨重的軀體、高昂的成本以及與之並不相符的有限能力讓它曾經一度不被看好。但是隨著現代科技的的發展,如同藏於岩石中的美玉被開採現世, 3D列印技術克服障礙後迅速成為眾多行業的「寵兒」。其中骨科醫生利用3D列印技術將病例與解剖、病理等知識緊密結合,從而有效提高了手術效果,改變了原有的實踐方式。
目前歐美專家對於3D列印技術的應用與未來臨床發展趨勢的態度相當樂觀。來自美國的Jason L. Koh認為3D列印技術徹底改變了原有的影像技術,真實並易於保存的三維模型將在很多情況下,特別是一些情況複雜的變形或損傷中將發揮其優勢。3D列印技術使我們能夠了解患者的真實狀況,從而提供相應更加可靠的手術治療。
對於3D列印技術的應用, Justin P. Cobb博士結合他的臨床經驗認為3D列印技術的應用將改善全膝關節置換手術。儘管全球範圍內使用3D列印技術進行關節置換的比例還不足10%,但是相比於普及化的核磁共振技術,3D列印技術擁有其無可替代的優勢,它能夠精確地指導規劃手術,並提供更為詳細真實的細節信息以確保植入物適當。3D列印技術簡化了複雜的手術過程,讓骨科手術解剖進入了一個新紀元。目前,已經有外科醫生進行了複雜的全髖關節置換、修復手術。
對於3D列印在骨科中的應用,除了使手術過程的精確化、三維立體化外,德國韌帶脊柱中心的Ralf Wagner認為該技術在脊柱植入物生產方面的前景也值得期待。由於醫用金屬鈦合金與骨骼有良好的相容性,不影響術後骨骼正常生產癒合,因此利用3D列印技術合成脊柱鈦合金植入物極具發展潛力。同時3D列印技術也被應用於複雜的脊柱畸形與骨折治療。義大利研究人員利用3D列印技術治療橈骨遠端和舟狀骨骨折,證明該技術幫助他們更好地了解裂縫模式,顯著地縮短了手術時間。
3D列印技術正處於蓬勃發展的階段,廣泛應用過程中其存在的問題也逐漸顯露。
3D列印技術作為一種新型復刻技術,製作一個高爾夫球大小的物件卻需要等待幾個小時,這樣的列印速度顯然不足夠滿足需求。
由於複雜度的限制,對於活體組織或者身體某器官等類似列印需求,現在的3D列印技術還難以完全勝任。
另一個主要的局限體現在3D列印技術的要求上,對於儀器的熟練程度也阻礙了3D列印的快速發展。
3D列印技術未來的監管問題也需要解決。


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