人类与疾病抗争史的推进不仅仅依托新的药物的出现和发明，更依赖医疗技术和工具的不断发展。作为人体内最坚硬的器官，我们拥有的206块骨骼支撑、保护着我们的躯干和其他重要器官，同时也是人体进行活动的基础构件。某一块骨骼的坏死或摘除，对患者而言可能并非致命疾病，但却能让患者丧失行动能力，进而忍受长期的煎熬和折磨。

日前，第二届3D打印骨科应用国际论坛在北京举行，3D打印技术在骨科疾病领域的应用正是本次会议讨论的焦点。那么，作为新型技术形态的3D打印是如何同骨科疾病的治疗结合在一起的呢?

3D打印创造骨科诊疗新路径

作为北京大学第三医院的骨科主任医师，刘忠军教授自从业至今，见证了无数遭遇颈椎切除病患的痛苦经历。颈椎位于支撑人体的脊柱的上半部分，而第二节枢椎更是肿瘤等疾病的高发区。从束手无策到治愈攻克，人类同枢椎肿瘤的斗争走过了漫长的历史阶段，但术后的处理目前依然是困扰医生的难题之一。

刘忠军教授是国内最权威、经验最丰富的骨科专家之一，同时也是本次论坛的主席。他介绍说：“颈椎里面走的是脊髓、神经和周围重要的血管，所以切除肿瘤之后上下还要连接固定起来，以往用钛网的结构，病人在活动时极易造成假体的松脱，所以必须头戴一个钢圈，身上穿一个背心，通过固定限制颈部的活动。而在长达几个月的佩戴过程中一旦出现问题，铁背心也会给病人的抢救造成困难。所以，我们一直在寻求更好的固定方法，让治疗过程更安全、效果更好。”

北京大学第三医院 刘忠军教授

为了解决患者遭遇的难题，骨科医师们已经进行了数十年的艰苦探索。“椎体这么复杂，不可能生产出跟它解剖结构一样的东西，传统工艺很困难。”刘忠军教授在长期的诊疗工作中积累了丰厚的经验，也深知在没有更好的工具的前提下，医师难以为病人提供更佳的诊疗服务。“以往任何办法都要借助人体的骨头，比如说切掉椎体之后放一个金属的代替物在其中，它永远和骨头之间没有结合，要靠里面填充的骨质或者从身体其他部位取下的骨头，才能使它和上下的骨头相连接。3D打印在这一点上有独特的优势，骨骼带有微孔，放在两节骨头之间，相邻的骨组织可以直接长到骨隙里面，和它实现直接融合。”

如今，3D打印已经在北京大学第三医院得到了充分的推广和应用。“通过对该技术的研究和临床实践，我们觉得3D打印技术充分发挥它的优势，除了内植入物外，我们用它来做模型帮助教学和帮助研究治疗方案，也可以做一些导板工具，在手术中进行引导和改进手术。现在，在创伤外科、关节外科、脊柱外科，3D打印技术的优势开始帮助骨科医生解决不同的临床难题。”刘忠军教授介绍。

个性化的定制替代品

新技术的发现为骨科疾病的解决提供了新途径。2015年7月8日，北京大学人民医院主任医师郭卫教授在骶骨恶性肿瘤术后的骨缺损重建中，完成了世界首例通过3D打印技术制作的人工全骶骨假体移植，创新的技术应用在国际范围内引起了广泛的关注。在郭卫教授等医疗行业创新技术实践者的带动下，越来越多的医生开始尝试采用3D打印技术来解决临床难题。

北京大学人民医院 郭卫教授

通过3D打印技术可以精确地复制出人被摘除的骨骼形状，定制化的人工关节可谓“量体裁衣”。然而，仅仅是形状的相似还不足以让人体适应假体的植入。人体的骨骼同周边的肌肉、软组织等结构并非泾渭分明地相互分割，而是错综交织地有机地“粘合”在一起。3D打印的骨骼上密布着网格状的间隙或筛眼，这些空隙为人体的骨长入提供了充足的空间，因此移植进人体的3D打印假体不但能适应患处形状的要求，更能同周边的人体环境紧密地融合在一起，满足支撑和运动的需要。郭卫教授介绍道：“网格状的结构还能减轻骨骼的重量，降低机体的负担。而与之相比，传统的金属假体同肌肉存在腔隙，其中的渗液极易引发假体感染，造成患者的二次伤害。”

此外，3D打印骨骼在很大程度上避免了异体骨排异反应的发生。“通过3D打印技术生产的钛合金人工关节是异体骨很好的替代品，目前来看，通过该技术生产的人工关节在人体内使用50年质量是有保证的。这也是业界看好3D打印技术在骨科领域发展前景的重要原因”，郭卫教授介绍说。

3D打印技术也帮助患者缩短了治疗周期。在各项医疗数据准备充分的情况下，只需一到两天，3D打印机便能生产出满足手术需要的骨骼。而对于术后的康复而言，骨骼的愈合也有自身的规律，相比于传统的治疗手段需要患者连续数月躺在病床上，通过3D打印技术，患者仅需数天便可下地活动，这无形中减轻了病患的痛苦，也为术后康复提供了很好的支撑。

弯道超车，迈入个性化医疗时代

在医生为病人解除病痛，救死扶伤的背后，是技术创新、工具升级所提供的推动力。北京爱康宜诚医疗器材有限公司(以下简称爱康医疗)是国内3D打印人工关节领域技术创新的先行者。7年前，爱康与临床医生一道，发现了应用于航天领域的3D打印技术在医疗上的独特优势，经过近六年的不断探索以及影像学、计算机软硬件设备和医疗技术的协同发展，爱康医疗在3D打印人工关节领域取得了显著的成果，形成了完整的自主知识产权体系。

北京爱康宜诚医疗器材有限公司总经理 李志疆

“采用3D打印技术生产的人工关节，目前在我们公司占比在10%左右，未来，我们希望能够达到60%、70%以上的份额。这是我们能够同跨国公司竞争的重要方面”。谈及爱康医疗未来的发展，总经理李志疆介绍说，爱康医疗希望在未来能拓展3D打印在医疗行业的应用，构建更精益化、个性化的医疗服务，这不仅需要工具的进步，更依赖于医生同工程师的密切设计和配合。

从2015年8月至今，近300名病人接受了爱康医疗通过3D打印技术制作的骨骼。创新的理念、严谨的科研精神和大胆的尝试，爱康医疗正努力为新的医疗技术手段提供切实可行的规范。谈到爱康医疗的愿景时，李志疆表示：“目前，在3D打印人工关节领域，爱康医疗走在了世界的前列。未来，我们希望将爱康医疗打造成‘世界级的医疗企业’，造福更多病患，缓解或消除病痛带来的痛苦，使他们更有质量的生活，将是我们不变的追求。”