3D打印技术在脊柱外科中的应用进展

总结国内外脊柱外科,特别是在复杂脊柱疾病中（尤其是严重脊柱畸形和脊柱肿瘤）使用3D打印技术的文献,重点关注提到的3D打印种类、具体应用方法、治疗效果以及成本效益分析。对在脊柱外科手术中使用3D打印技术的文献进行电子检索,国内文献使用中国知网数据库进行检索,国外文献使用PubMed以及Web of Science数据库进行检索。检索词为:脊柱外科、3D打印技术、增材制造、快速成型、脊柱畸形、脊柱肿瘤;英文词为:Spine、Scoliosis、Spinal Tumor、3D printing、Additive manufacturing、Rapid prototyping。并对纳入的文献进行分类总结,检索到文献116篇（中文72篇,英文44篇）,进行全文阅读分析后纳入文献35篇（中文15篇,英文20篇）。根据文献内容将3D打印应用分为手术导板、解剖模型以及个体化植入物。纳入文献提到的优点主要有减少手术时间、出血量、术中照射次数以及手术并发症发生率、改善治疗效果、提高患者满意度等。主要局限在于该技术目前缺乏统一标准、额外的打印费用、增加的学习成本、设计3D打印物耗费的时间以及植入物远期可靠性等。3D打印技术在脊柱疾病的治疗中确有价值,但在常见脊柱疾病中使用3D打印技术的意义和价值并不大,只有在较为复杂的病例中使用这项技术才能符合成本效益原则。     

3D打印技术辅助后路截骨治疗脊柱畸形的Meta分析

文题释义：脊柱畸形：指脊柱的冠状位、矢状位或轴向位偏离正常位置，发生形态上异常的表现，可以分为特发性、先天性、病理性及创伤性等原因。绝大多数患者需手术治疗，但由于该类患者解剖不规则、周围组织粘连严重，其截骨矫形手术风险极高。 3D打印技术：又称“快速成型技术”，术前对患者进行脊柱 CT 扫描，获得相关数据，打印出脊柱模型。脊柱外科医师可以通过模型进行模拟截骨及模拟内固定，设计最好的手术方案。背景：3D打印技术在脊柱外科应用越来越广泛，有很好的辅助手术作用。但是目前缺乏循证医学证据证实3D打印辅助后路截骨治疗脊柱畸形的疗效及安全性。 目的：系统评价3D打印辅助后路截骨治疗脊柱畸形的疗效。方法：计算机检索PubMed、Embase、Cochrane Library、CNKI、万方、维普和CBM数据库自建库至2019年12月关于3D打印治疗脊柱畸形患者的研究。英文检索词为“3D printing” “rapid prototyping” “Spinal deformity”等；中文检索词为“3D打印”“快速成型技术”“脊柱畸形”等。由2名研究人员独立进行文献筛选、数据提取和质量评价，采用 RevMan 5.3软件对文献进行Meta分析。结果与结论：①共纳入6篇文献，282例患者，其中3D打印组139例，常规组143例；②Meta 分析结果显示，3D打印组在手术时间、手术出血量及手术放射暴露时间方面均小于常规组(P < 0.05)；③在Cobb角、Cobb角矫正率、置钉准确率及Oswestry功能障碍指数评分方面均优于常规组(P < 0.05)；④3D打印组和常规组在并发症方面差异无显著性意义(P > 0.05)；⑤上述数据证实，3D打印辅助后路截骨能够明显降低手术间和手术出血量，改善手术效果。ORCID: 0000-0002-1739-7548(吴荣海) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程     

脊柱3D打印椎间融合器材料的初步展望

总结可用于3D打印脊柱椎间融合器各种材料的研究现状并展望其未来发展方向。作者通过检索Pub Med数据库、中国知网数据库(CNKI)以及中国生物医学文献服务系统(Sino Med)中2000年至2016年国内外发表有关3D打印技术在脊柱外科植入物应用的文献。目前,已经用于制备椎间融合器的3D打印材料主要包括金属类(以钛为主)、非金属类。以上材料制作的3D打印骨科植入物部分已应用于临床,但椎间融合器的研发及应用鲜有报道,其安全性及术后长期相关并发症、相关法规等问题尚待解决。3D打印技术能够让脊柱植入物手术更加精细、更加准确并且更加安全可靠,能够提供个性化定制的椎间融合器。随着材料学、3D以及4D打印技术的迅猛发展,更多的多维打印椎间融合器及其他体内植入物将会被研发并应用于临床。     

三维打印技术在肝脏外科和肝毒性评价中的研究进展

三维(3D)打印作为一种新兴的快速成型技术,已广泛应用于生物医学领域。3D打印最初在医学中主要用于可视化模型、模具的构建,但随着生物医学领域3D打印技术的发展,该技术逐渐应用在复杂组织再生和器官重构等方面,通过生物3D打印获得的人工组织和器官,有望用于器官移植以及进行新药研发和药物毒性评价等医药学相关的研究。本文重点阐述了3D打印技术在肝脏外科中的个体化应用,并重点介绍了生物3D打印技术在肝移植、药物肝脏代谢和肝毒性评价中的研究进展,并进一步对其未来发展趋势进行了展望。     

3D打印技术在足踝外科的临床应用进展

在足踝外科领域,由于解剖结构涉及多个关节和骨骼,足踝疾病和创伤的诊断及治疗方案相对复杂,3D打印技术作为一种辅助实现外科修复重建的个性化和精准化治疗的新方法,在足踝外科中显示出了极高的临床价值及应用前景。本文将对3D打印的原理及流程进行概述并从术前规划、医患沟通、手术器械设计及术后辅助支具等方面回顾3D打印技术在足踝外科领域的临床应用进展及局限性,为相关研究提供参考。     

3D技术打印椎体在全脊椎整块切除术中应用的初步探索

目的初步探索3D技术打印椎体在全脊椎整块切除术(Total en bloc spondylectomy,TES)中应用的可行性。方法选取广东紫金蓝塘土猪3只,T12、L1椎体进行后路全椎体切除术,置入3D打印假体,于T11、L2进行双侧椎弓根螺钉固定。观察术后土猪活动度、脊柱影像、双后腿痛觉和肌力。术后4月时处死,观察实体标本情况。结果手术成功,术后猪双后腿活动、痛觉良好。正侧位X片及CT三维重建,实物脊柱3D打印椎体-脊柱复合体观察,提示假体位置、椎间高度、脊椎序列完好。结论 3D技术打印椎体在临床脊柱全椎体切除术中的应用具有可行性,但需充分做好术前准备,如抗感染、补充血容量、假体型号合适、手术器械齐全等,才能保证手术的顺利完成。     

3D虚拟软件系统在肝脏外科的应用现状

首先简述3D虚拟软件系统和3D虚拟软件系统如何构建3D图像模型,以及3D虚拟软件系统在熟悉、辨认肝内解剖及其病灶、虚拟肝切除术、残肝体积评估等手术规划中的应用。随后描述3D虚拟软件系统在肝癌、肝胆管结石、肝门部胆管癌等肝脏外科的临床应用现状。最后简述3D打印及3D打印在肝脏外科的临床应用进展。     

文章导读

3D打印骨科模型是3D打印技术在医学领域应用较早、范围较广的一项技术。随着数字化技术和医疗科技的发展,3D打印技术越来越多地应用于骨科其他领域,如3D打印导板、3D打印内植入物等。本期专刊文章从3D打印骨科模型、3D打印手术导板、3D打印内植入物、3D打印教学应用等方面出发,探讨3D打印技术在骨科中的应用,以期为临床应用提供参考。     

3D打印在医学领域的应用进展

三维(3D)打印出现于20世纪90年代,最初应用于模具制造、工业设计等领域。随着打印材料的研发和控制技术的完善,其应用越来越广泛。相较于传统制造技术,3D打印在小批次、设计复杂的物件制造上具有成本和效率优势,这也使得3D打印技术在医学领域中拥有极佳的应用前景。本文简述了3D打印技术的相关概念并综述了3D打印技术在医学领域中四个方面的应用:辅助外科手术,如打印3D模型辅助医生进行术前规划,打印手术导板等;打印个性化医疗器械,如打印助听器、义肢、义齿、新型给药系统和个性化内植入物等;应用于组织工程,如打印组织工程支架以及生物3D打印技术等;应用于医学教育和基础科研,如打印3D模型用于临床教学或者解剖教学,打印3D实体模型用于生物力学研究以及3D打印人工组织器官用于药物测试和肿瘤研究等。最后总结了现有3D打印技术的不足之处,并对其在医学领域的发展前景做出展望。     

3D打印技术在乳腺外科的应用及展望

【摘要】3D打印技术自20世纪末诞生至今一直备受关注。本文文首先对3D打印成型技术的原理进行了简要的阐述。结合临床案例着重介绍了3D打印技术在神经外科、耳鼻喉科、整形外科、口腔科等领域的应用成果;同时对3D打印技术器官打印方面进行了简单的介绍。此外详细地总结并分析了3D打印技术在乳腺外科及乳房整形领域的应用现状。最后对3D打印与乳腺外科结合发展以及指导临床教学方面做出了展望。     

3D打印技术在儿童骨科的应用研究进展

目的 总结3D打印技术在儿童骨科的研究进展,为3D打印技术与儿童骨科更好地融合发展提供理论依据。方法 以“3D打印”“小儿骨科”“解剖模型”“畸形矫形”“骨肿瘤”和“three-dimensional printing”“pediatric orthopaedic”“anatomical mode”“deformity orthopaedic”“orthopaedic”“bone tumour”为中英文关键词分别在中国知网、万方数据、PubMed、Web of Science 等数据库检索2010年1月-2019年9月关于3D打印技术在儿童骨科应用研究的文献,对其进行归纳分析。结果 共检索到相关文献1 197篇,其中中文文献540篇、英文文献657篇,剔除重复性研究、内容不符、无法获取全文,以及3D打印技术应用于成年患者和颅颌外科领域相关的文献,最终纳入文献34篇。3D打印技术可以制造个体化解剖模型,模拟手术操作、设计手术方案;制造导航模板指引手术;制造个体化支架;在骨组织工程方面亦取得一定的进展。结论 3D打印技术快速、精准、个性化的特点,促进了骨科手术个性化、微创化的发展。3D打印技术将通过外科教育、术前规划、个体化定制手术材料(如植入物、假体和手术导板等)以及组织工程的应用来改善手术效果。     

3D打印技术在骨科的应用研究

3D打印呈现井喷式的发展,该技术在骨科的应用是一个热门的研究方向。本文阐述了3D打印技术在骨科方面的应用近况,主要对该技术在术前规划、术中导航、临床教学、医患沟通、康复支具、骨科内植物、生物打印等多个方面的应用进行综述,归纳了3D打印技术运用于骨科的优势,总结了目前存在的一些技术难点,并对3D打印技术在大块骨缺损的修复、假肢等方面的应用进行了展望。     

3D打印技术在生物医学领域的应用研究进展

3D打印技术在生物医学领域有着独特的优势与广阔的应用前景。近年来,细胞打印、组织打印、器官打印相继出现,药物打印、医疗器械打印等亦陆续实现。面对复杂手术病例,外科医生和科研人员探索了结合3D打印技术的手术方案,完成了包括案例讨论、手术模拟及植入手术等众多临床应用,促进了3D打印技术在医学领域的应用与发展。旨在从医学教学、骨科手术、口腔医学、生物打印、药物打印、医疗器械制造等方面描述3D打印技术在医学领域的应用研究现状,并对其未来发展提出了展望。     

3D打印技术在骨科关节中的应用进展

【摘要】随着新材料技术的不断发展,3D打印技术在骨科关节领域中的应用越来越广泛。本文综述了3D打印技术在骨科关节中的研究进展,分别介绍了3D打印在解剖学教育、医生和患者及其家属的术前沟通、临床治疗方案设计的应用,并对关节置换和骨关节软骨修复在组织工程领域的进展进行了阐述。最后,对3D打印技术在该领域未来的机遇和挑战进行了预测。     

生物细胞三维打印技术与材料研究进展

生物细胞三维(3D)打印是一种新型的制造技术,通过该技术可以将细胞以及细胞支撑材料打印成复杂的具有3D结构与功能的组织。与其他3D打印技术相比,生物细胞3D打印需要对打印过程以及打印材料的生物环境进行研究。针对生物细胞3D打印的特点,本文主要讨论了生物细胞3D打印技术的发展现状,重点从打印技术与打印材料两个方面展开介绍。其中,针对现有打印技术,本文重点介绍了喷墨法、挤出沉积法、光固化成型法以及激光辅助法的精度、制备过程、材料要求以及对细胞状态影响,并在此基础上比较了各自的优势和局限性;针对常用的打印材料,本文重点介绍并对比了其交联方式、生物相容性以及应用场合等。生物细胞3D打印技术目前仍主要在实验室发展阶段,对现阶段生物3D打印技术原理与发展进行回顾总结不仅有助于思考如何将这一技术尽快投入实用,也有助于更好地规划生物3D打印的未来发展方向。     

3D打印在中国骨科应用的现状与未来

3D打印正以惊人的速度向医疗领域渗透。所有领先的骨科医疗器械公司都开始利用3D打印技术研发新的植入产品。现在,在骨科领域,3D打印正快速的完成从实验室到临床的科技成果转化。不仅仅用3D打印技术制作各种解剖模型、手术导板,也用它来研制各种新型的植入物,如髋臼臼杯、脊柱椎体等。未来3D打印将会发挥其更大的优势——制作患者定制型的假体。因此,只有真正意义上的临床转化才能展现3D打印的价值和未来。目前,3D打印技术面临的一个主要的制约是来自于政府的政策监管,特别是对于患者定制型假体这一领域。3D打印技术的出现,也许给了中国骨科研发自主创新的医疗器械赶上西方发达国家一个机会。     

3D生物打印技术在心脏组织工程中的研究进展

心脏组织工程（CTE）是一种具有发展前景的心脏修复技术，为心脏组织的研究提供了平台，其主要应用于修复受损或无效的血管、心脏瓣膜和心肌。三维（3D）生物打印技术已经越来越多地用于医学的不同领域，包括心血管疾病（CVD）。文章就CTE的3D生物打印技术的最新进展作一综述，针对特定CVD患者的3D打印模型，重点介绍了3D打印模型在先天性心脏病、冠状动脉疾病及主动脉瓣疾病等CAD中的应用，以及生物打印过程中常用于生物墨水的海藻酸盐、明胶、纤维蛋白和胶原蛋白等生物材料，并分析了3D生物打印技术在CTE领域的应用前景及未来要面临的挑战。3D生物打印技术因能够将多个细胞整合到具有复杂3D结构的打印支架中而备受关注，为多种CAD患者提供更多治疗方案，增强了临床医生对复杂疾病的理解和对复杂手术的信心。随着3D打印技术的发展和打印材料的改进，3D打印技术将在CTE中应用会越来越广泛。     

3D打印技术在骨科临床的应用研究及展望

近年来3D打印技术快速发展,在临床的应用越来越广泛,尤其在骨科的应用涉及到了各个亚专科。3D打印实物模型与X线片、CT、MRI等影像资料相比具有独特的直观性、可触摸和体外操作性。利用3D打印模型可进行术前的规划和手术方案的优化,指导内固定装置置入,也可进行模拟手术。3D打印导板同样为内固定物的置入提供了新的方法。同时个体化模板辅助置钉法能缩短手术时间,减少术中的放射线暴露时间。个性化内植物的使用可简化手术步骤,减少组织损伤。使内植物更加贴合骨面,比较完美地解决传统假体不能完全匹配患者骨骼的问题,而且可以打印出适合任何形状骨缺损的假体。3D打印技术的应用使复杂的骨科手术变得相对容易,手术的效果也就得到了提高。随着3D打印技术的进步和完善,其在医学领域的应用范围会越来越广泛,打印精度和材质适应性也会越来越高,具有推广的价值。本文在复习国内外有关3D打印文献的基础上结合本科应用病例的实际情况对3D打印技术在骨科临床的应用进行综述。     

3D打印技术在整形外科的研究及应用进展

背景:3D生物打印利用组织工程及干细胞研究的成果,以活细胞及其他细胞活性成分作为打印原料,最终实现生物活性组织的打印和制作。目的:对3D打印技术目前在整形外科的应用及研究进展作一综述。方法:由第一作者检索从2007至2016年PubM ed、Ovid、中国知网等数据库收录的关于3D打印技术在整形外科应用及研究进展的文献。英文检索词为"three-dimensional printing,3D printing,plastic and reconstructive surgery,orthopaedic,organ printing",中文检索词为"3D打印,整形外科,修复重建,器官打印",按纳入、排除标准筛选最终纳入44篇文献进行分析、总结。结果与结论:3D打印目前在颅颌面骨重建、耳鼻再造、皮肤打印及乳房重建等方面的应用较为广泛,特别在制作骨替代品及个性化假肢、假体方面技术已相当成熟。3D打印技术经历了从假体制作到生物活性打印的发展过程,最终有望进入器官打印阶段,彻底解决自体或同种异体移植所存在的局限。     

3D打印技术在硬组织领域的应用进展*

[摘要]近年来，随着3D打印技术的不断发展与成熟，其在医学领域的应用大有增长的趋势，国内外不少专家、学者正在进行大量尝试，试图充分应用该技术服务人类的医疗行业。文章就3D打印技术的基本原理、3D打印材料及该技术在医疗领域应用现状作简要描述与说明，使读者对3D打印技术及其在医疗领域的应用有初步了解。