隨著3D打印技術在醫療領域的廣泛應用，針對該項技術的相關(guan) 研究也逐漸增多。通過該項技術所製作出的實體(ti) 關(guan) 節模型在骨科疾病的臨(lin) 床治療中具有重要意義(yi) ，同時該項技術對於(yu) 骨科關(guan) 節解剖學教育與(yu) 術前溝通也具有積極作用，因此需通過深入研究以推動該項技術普及，以進一步促進醫學骨科領域發展。

1.3D打印技術定義(yi) 與(yu) 成型類型

3D打印技術本質上屬於(yu) 一種增材製作技術與(yu) 快速成型技術，其將分層打印技術與(yu) 3D數字技術的方式充分結合後，以分層為(wei) 基礎適當添加不同類型的可黏合材料製作成3D實體(ti) 模型。目前應用廣泛的3D打印技術主要分為(wei) 噴墨打印、立體(ti) 光刻成型、熔融沉積成型、選擇性激光燒結技術等。

1.1 立體(ti) 光刻成型技術

作為(wei) 目前研究較多且較為(wei) 深入的一種3D打印技術類型，其主要工作原理為(wei) ：在計算機輔助下通過紫外激光束掃描光固化樹脂液麵形成三維產(chan) 品。這項技術所采用的加工材料為(wei) 液態光敏樹脂，通過紫外激光對材料進行固化處理，最終形成固體(ti) 樹脂。立體(ti) 光刻成型技術優(you) 點在於(yu) 表麵質量比較好，而且具有較高尺度精度，但也存在一定局限性，包括光敏樹脂打印時異常變化（皺縮或者膨脹）與(yu) 生物降解性不足[1,2]。

1.2 選擇性激光燒結技術

該項技術主要通過激光束所特有的高溫使粉末類采集熔融、冷卻及固化處理。通過計算機的輔助能夠對激光束軌跡進行控製，使其按照提前設置的能量密度與(yu) 速度進行掃描，通過固化處理已形成3D模型實體(ti) [3]。該項技術優(you) 點在於(yu) 對於(yu) 支撐結構無明顯需求，且材料使用率較高，不足之處則在於(yu) 通過該項技術製作的產(chan) 品表麵精細度不高，在熔融過程中會(hui) 產(chan) 生異味。

1.3 熔融沉積成型技術

該項技術與(yu) 立體(ti) 光刻成型技術具有一定相似性，其主要原料為(wei) 絲(si) 狀熱熔性材料，但在實際操作中需先將材料加熱至半流體(ti) 狀態後方可繼續打印。處於(yu) 熔融狀態的材料在計算機輔助下可於(yu) 3D模型層麵的噴頭噴出，待冷卻後可達到凝固狀態，在多次重複上述操作後即可製作3D模型。該項技術優(you) 點在於(yu) 能夠製作較為(wei) 複雜的材料或者產(chan) 品，且具備較高精確度，同時操作相對簡單，不足之處在於(yu) 製作過程中會(hui) 導致溫度過高，可能存在一定安全隱患。

1.4 噴墨打印技術

該項技術又可被稱為(wei) 3D生物打印技術，其重點在於(yu) “生物墨汁”的選擇，通常情況下以活細胞或者生物材料為(wei) 主，實際操作中主要通過3D數字技術將三維模型進行構建，使打印機能夠根據所疊加的圖層文件打印出具有完整性的3D實體(ti) 模型，通過人工培育後生成具有生物活性特點的組織。該項技術優(you) 點在於(yu) 分辨率較高，可充分利用支架材料與(yu) 細胞製備成組織模型，兼容性較好，但目前對於(yu) 活細胞來源與(yu) 生存能力的研究不夠深入，導致實際應用過程中可能存在一定問題。

2.3D打印技術於(yu) 骨科關(guan) 節中的實際應用

2.1 骨科關(guan) 節解剖學教育

社會(hui) 各界對於(yu) 解剖學教育仍然存在一定爭(zheng) 議性，其主要爭(zheng) 議點為(wei) 人文問題與(yu) 道德問題，即圍繞人類屍體(ti) 所進行的解剖學知識教育；此外，該項教育仍然麵臨(lin) 屍體(ti) 不足的情況，當學生長期處於(yu) 福爾馬林環境中可能會(hui) 對其健康狀況造成影響。針對上述問題，部分學者提出3D打印技術並迅速得到廣泛認可，通過該項技術可製作出解剖學教育所需的人類屍體(ti) 樣品，由於(yu) 製作品本身的高分辨率，能夠在很大程度上還原各種人體(ti) 器官解剖結構。相較於(yu) 傳(chuan) 統教育而言，3D打印技術具有明顯優(you) 勢，通過更加符合倫(lun) 理的3D打印解剖模型進行教育，不僅(jin) 能夠達到解剖學知識教育的目的，還可使醫學資源得到優(you) 化，有助於(yu) 廣大醫學生骨科關(guan) 節知識方麵的學習(xi) [5]。

2.2 骨科關(guan) 節醫生與(yu) 患者術前溝通

對於(yu) 骨科術前溝通而言，3D打印所特有的定製型能夠使術前溝通更加順暢，有助於(yu) 醫患關(guan) 係的和諧。以關(guan) 節置換為(wei) 例子，通過3D打印技術能夠製作出與(yu) 患者向匹配的關(guan) 節支架假體(ti) ，可有效避免不同型號的選擇工作。對於(yu) 患者而言，通過所打印出的3D模型能夠更加直觀理解臨(lin) 床治療，實現和醫生有效溝通，進而減少醫患糾紛的發生。

2.3 骨科關(guan) 節授權臨(lin) 床治療方案

對於(yu) 骨科手術而言，3D打印技術具有重要意義(yi) ，不僅(jin) 能夠使術中植入物更加個(ge) 體(ti) 化與(yu) 精確化，還可有效縮短手術操作時間，使術中出血量減少，進一步提高整體(ti) 安全性。根據相關(guan) 研究顯示，在術前可通過三維重建技術構建出相應的定位模板，在術中可精確定位假體(ti) 植入方向，能夠在很大程度上確保假體(ti) 植入的正確性[6]。此外，骨科醫師普遍認同關(guan) 節模型預演，可通過術前演練3D打印關(guan) 節模型的方式降低術中關(guan) 節受損程度，不僅(jin) 能夠降低感染及各種並發症發生率，還可有效提高患者滿意度。

3.3D打印技術在骨科關(guan) 節領域中的應用

通過3D打印技術能夠使組織工程支架材料得到有效複合，使其生物活性得到維持，有助於(yu) 骨關(guan) 節受損的臨(lin) 床修複再生，可在很大的程度上降低感染及疼痛等術後不良反應。在部分骨關(guan) 節損傷(shang) 治療中，假體(ti) 置換為(wei) 最終治療方案，但在實際操作中較為(wei) 複雜關(guan) 節置換容易導致術後效果不佳，同時容易引發假體(ti) 失用、假體(ti) 鬆動、假體(ti) 脫落等多種問題，因此對於(yu) 該方麵問題的研究已經得到廣泛關(guan) 注。在許誌慶等[7]的研究中顯示，對於(yu) 雙膝骨關(guan) 節炎治療過程中通過3D關(guan) 節模型的應用，再以CAD三維模型對手術過程進行設計與(yu) 模擬，通過所製作的個(ge) 性化導引模板與(yu) 假體(ti) 確保手術精確性，經術後影像學檢查顯示效果明顯，無假體(ti) 鬆動或脫落情況。結果顯示，3D關(guan) 節假體(ti) 在骨科關(guan) 節手術中的應用，有助於(yu) 患肢解剖複位率提高，使功能恢複時間有效縮短。另外，根據相關(guan) 研究顯示，3D打印技術對於(yu) 骨關(guan) 節軟骨修複也具有明顯作用，3D打印技術在骨科關(guan) 節疾病治療中的應用前景大有可期。

4.小結

作為(wei) 一種新型技術，3D打印技術在醫學領域的實際應用中效果明顯，尤其在骨科關(guan) 節臨(lin) 床實踐過程中可有效解決(jue) 醫學領域中諸多問題，對於(yu) 解剖學教育、醫患溝通、臨(lin) 床治療方案、關(guan) 節置換效果等均具有顯著效果，足以說明該項技術對於(yu) 醫學發展具有促進作用。雖然目前3D打印技術仍然存在一定問題，例如倫(lun) 理道德方麵、打印機本身的局限性、打印過程無菌性等，但該項技術仍然屬於(yu) 未來組織工程技術重點研究方向[8]。隨著3D打印技術在骨科關(guan) 節領域中的廣泛應用，應當對該方麵進行深入研究，使該項技術能夠真正惠及民眾(zhong) 。