从“削足适履”到“量身定制”—3D打印技术
2014年，上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科使用3D打印的钛合金假体，为一位44岁男性患者成功实施骨盆软骨肉瘤切除后骨盆重建手术。这一真正意义上的3D金属打印个性化骨盆假体重建手术的成功，标志着3D打印技术在骨科临床应用领域取得又一突破。
我国最早接触这项技术的专家之一、中国工程院院士戴尅戎介绍，3D打印技术，即快速成型技术，就是把二维图像叠加成立体的实物，这是20世纪80年代发展起来的一门新兴技术。在计算机协助下，根据CT等数据和计算机辅助设计（CAD）技术，将材料精确堆积制造出研究对象的原型。
国际上每年要做100多万例人工关节置换，但各种品牌的人工关节一般只有五六种型号，方法是选一套最接近患者的人工关节，通过切削患者的骨骼，使其与人工假体匹配。要改变这种“削足适履”的状况，就必须追求“量身定制”——用CT对人体进行断层扫描，量准骨头外部和内部轮廓的尺寸，然后在计算机里进行三维重建，即形成虚拟的立体图像，据此打印出病变区的骨骼模型。据此设计内植物，再用3D打印技术打印出来，变成为个体定制的实体植入物。打印出来的植入物，还可以先在3D打印的模型上进行模拟安装，不断修改到符合患者的需要，这大大提高了疗效与安全性。
戴尅戎院士说，3D打印技术已推广到膝、肩、踝、肘、腕、骨盆等各个部位。他们已为数千例患者制作了模型，为上百位患者制作出个体化的骨关节修复假体。除了骨科，3D打印技术还帮助整复外科、口腔科、眼科制作模型或假体，用于为患者修复颅骨、修整下巴、重塑颧骨和眼眶等。通过3D打印模型，医生还可以详细、易懂地向患者和家属介绍病情与治疗方案，让双方更容易沟通。
早期的3D打印机都只能打印塑料等非金属制品，如今新一代3D打印机已能按设计直接打印出金属或陶瓷制品，直接植入人体。
由戴尅戎院士和郝永强教授领衔的骨肿瘤团队使用3D打印钛合金假体，为患者实施骨盆软骨肉瘤切除后假体重建手术，获得圆满成功。患者术后3天即能进行康复训练和下地，术后2周已能扶拐行走。这是真正意义上的3D打印骨盆假体重建手术。
金属打印是这样进行的：在3D打印机平台上铺一层金属粉末，按设计发射出温度极高的电子束或激光，迅速熔化照射点的金属粉，再铺上一层粉末……一点一点、一层一层地完成金属小颗粒的堆叠和熔合，打印出各种结构复杂的个性化部件。
戴尅戎院士表示，我国要发展3D打印技术，就要鼓励发展拥有自主知识产权的3D打印机和相关的材料，加强计算机辅助设计人才的培养，并在政策上支持这项新技术，同时严控质量。
科学家们已在尝试使用3D打印机制造出人造组织和器官。戴尅戎院士表示，目前打印出来的人体结构或组织，尚不具备新陈代谢、造血、造尿等生理功能。这有赖于多学科的进一步合作与突破。期望能通过3D打印制造器官，以解除移植器官资源紧缺的难题。
（宋琼芳）
○摘编自《上海大众卫生报》2014年6月6日
专家简介
戴尅戎
戴尅戎，中国工程院院士，上海交通大学医学院附属第九人民医院终身教授。
法国国家医学科学院外籍通信院士。
在国际上首先将形状记忆合金制品用于人体内部，在人工关节的基础研究与定制型人工关节、干细胞与基因治疗促进骨再生、3D打印技术在骨科的应用等方面获创新性成果。