□本报记者 逯恒贞
在人们印象中，3D打印已不是一个陌生概念。近几年，随着3D打印技术应用愈发广泛和成熟，越来越多的医生将其应用到临床。精确定制人工假体、利用3D打印模型开展术前手术预演、设计个体化医疗器械……在无锡一些医院，医生通过3D打印技术不断提升诊疗水平，满足患者的个性化治疗需求。
3D打印一个精准的复杂假体
在无锡市人民医院骨科，因关节、骨骼严重缺失或损坏前来寻求治疗的患者不少见，借助3D打印假体、成功完成高难度骨结构重建的病例一年就有约20例。“一般的人工假体都是按照一定标准制作出的常规假体，对部分患者来说，这些假体根本无法和他们适配。” 该院骨科主任冯德宏向记者展示了多个3D打印的骨头和关节仿真模型，其中一个髋关节严重缺损的模型让人印象深刻。
这是一位来自外地的患者老王，59岁，由于多年前右髋部置换的人工关节松动脱落，必须重新翻修，但由于骨结构缺损太大，他跑了多家医院，都没有取得有把握的解决方案。冯德宏接诊患者后，发现他病情十分严重，原来的人工假体碎屑把髋臼周围的正常骨头磨没了，形成一个大洞，缺损远远超出预估。这就像造房子少了地基，没有依托，常规假体根本无法植入。这时候，3D打印带翼臼杯假体几乎成为唯一可靠的办法。
个性化假体如何量身定制？该院骨科王凌副主任医师介绍，3D打印设计的难点在于临床医生要对患者病灶的解剖结构有深刻理解，并且熟悉和遵守关节、骨头翻修的原则和程序。首先采用高精度CT扫描得出精确数据，然后通过三维建模设计出假体，打印出数字假体，判断与患者的匹配度。接下来的医工交互十分重要，即医生将影像学数据等传送给专业的3D打印工程师，听取意见，最终打印出精准的个体化植入物。让患者惊喜的是，成功植入假体后，经过一段时间的康复，其髋部功能良好，外观正常，走路步态已近常人。
随着3D打印技术的发展，打印材料结构设计更优，更符合人体需要。目前该科与高校相关领域的专家在基础研究方面开展合作，解决临床中遇到的难题，如假体有限元设计、假体材料表面优化等。“我们追求的目标是与患者匹配最完美的3D打印假体，并且通过生物重建让人工假体和原来的骨结构融为一体，成为人体的一部分。”冯德宏说。
骨头快磨没了？
用新技术、新材料定制一个
对呼吸衰竭、睡眠呼吸暂停的患者来说，呼吸机连接呼吸面罩是常规的治疗手段，但人的脸型大小、宽窄各不相同，市面上的呼吸面罩却是统一规格，这必然带来脸部和面罩不贴合的问题，不仅影响治疗效果，还会使脸部产生压疮、感染等不良后果。如何为患者提供更加适配、更加完美的呼吸面罩？这是无锡二院呼吸科王洵主任医师希望通过3D打印能解决的问题。从几年前的第一款3D打印通气面罩开始，如今她的设计已经更新到第四代，3D打印呼吸面罩完全根据患者的脸型个性化定制，完美解决了漏气问题。并且，王洵研制出有独特配方的医用硅胶材料制作面罩，用这种材料皮肤不过敏，舒适度更好。“在面罩设计过程中，我们结合了空气动力学试验，优化呼吸机打入的气流方向，变‘十级大风’为微风徐来，还通过虚拟压力检测，保证面罩压住脸的部分压力均匀，从而使最终打印出的面罩舒适度更高，最大程度避免对面部皮肤造成损伤。”
在二院普外科，小小的造口袋也通过3D打印技术给患者带来福音。正在该院治疗的患者杨女士，肠癌术后需要借助造口袋排泄大小便，使用普通造口袋时，由于袋子不够贴合，粪水流出浸泡伤口，导致造口发生溃烂感染。“造口袋不贴合引起的种种问题在患者中很常见，直接影响到他们的生活质量。”普外科陈义钢副主任医师介绍，3D打印技术为个体化定制提供了解决方案。根据杨女士的具体情况，他通过仪器扫描取得造口的形态数据，设计出三维图像，选择与皮肤贴合的医用硅胶，3D打印出与患者患处匹配的造口袋。使用不久，杨女士造口周围的红肿渐渐消失，解决了大问题。
面罩、造口袋不贴合？
医生打个模型术前练习练习
在心脏模型中注入模拟血液，设置不同心率，即可直观看到心脏的“运转”情况。在无锡二院科教科，一套3D打印的心脏模型引起了记者注意， “根据需要，我们可以根据超声数据，用3D打印技术构建出不同的心脏疾病模型，动态模拟心脏运动状态，对实现术前规划、医疗装置设计、血流动力学模拟、术后并发症发生及严重度的预估等都具有一定的临床价值。” 设计者、该院心功能室医生符梦竹介绍，临床中有大量的心脏超声数据，如果能将数据直观地呈现出来，无论对临床还是医疗教育来说都大有用处。在医院杨承建劳模工作室的支持下，这位年轻医生把想法变成了现实，对“基于超声数据3D打印结合模拟循环系统在心脏领域的临床应用”有了初步探索。以心脏瓣膜病为例，3D打印技术能精准构建出心脏瓣膜，通过体外模拟循环系统的建立，帮助医生更好地理解瓣膜的解剖及动态特征。
类似应用已经在骨科、呼吸科、普外科等科室开展。王凌介绍，临床医生将患者需手术的骨结构数据传入电脑，利用3D打印出的仿真模型，可提前进行术前手术预演，确保手术时更稳定和精准。同样，在呼吸科的气管镜治疗中，医生会遇到患者气道发生变形、狭窄或者肺部远端血管分叉角度难以判断等复杂情况， “我们通过CT抽取数据，设计出三维图像，3D打印出模型，从而实现内镜操作术前预演，让治疗更精准。”王洵介绍，平时医生还可以利用3D打印模型进行各种模拟训练，提升临床技能。
担心手术风险？
