4. 支撑的处理。这是一个非常重要的因素。像图3 所示的模型我们必须采用无支撑的方式进行打印，因为微细血管的体积几乎和支撑处于同一数量级，去除支撑将损坏模型的结构。现在很多3D打印机通过双喷头技术打印蜡或在水溶液中能溶解的支撑材料，从而将支撑的去除做到无损伤。

图3 钟世镇院士血管灌注解剖标本的3D打印复制

5. 打印成本。技术/ 经济性能是重要的综合指标。为支撑上海市第一人民医院母子拼肝手术，我们直接用美国 Stratasys — Connex 3 设备打印，如图4a所示，质量固然很好，但成本高昂，只能用作科研服务，根本无法在临床中推广。我们对打印工艺进行改进，使模型既满足医学需求，成本又降低到患者可以承担，如图4b 所示。

图4 两种不同打印工艺制作的肝脏模型

结论：必须根据临床需求专业地选择打印设备，用一个简单的FDM桌面机到处为医院作打印服务的现象颇显混乱。

个体化治疗是21 世纪临床医学发展方向之一。上海交通大学和原上海第二医科大学早在上世纪80 年代就合作开展个体化人工关节置换的临床研究，图5 是当时的一个成功案例：患者的两个髋关节先天发育不正常( 图5a )；通过CT 数据图像处理和三维建模，获得计算机屏幕上的骨骼三维模型( 图5b)；但它还不能满足“量体裁衣，度身定做”个体化关节的需求，为此关注到国外发展的快速原型技术。鉴于国内当时尚无这种设备，我们根据其原理，按CT 片切割塑料板，手工堆积制作了骨盆和髋关节的实体模型( 图5c )，设计制造了个体化人工髋关节( 图5d)，手术取得了成功( 图5e )。这项个体化关节置换技术通过产业化在国内推广应用，获2004 年国家科技进步奖二等奖。

图5 3D打印模型支撑下完成的个体化人工关节置换案例

利用3D 打印模型预制接骨板的技术已成为今天临床广泛应用的技术。

长期以来，个体化植入物主要通过切削加工中心制造，时间长、工艺复杂。金属直接3D打印的出现成为个体化骨科植入手术的强大推力，它能快速地制作形态复杂的植入物。图6 是国内北京大学第三医院和第四军医大学西京医院的一些成功案例。

图6 两大医院的成功案例

金属3D打印最大的优势是可以制作多孔结构骨科植入物，它是传统切削加工无法实现、而又是骨科植入物迫切需要的结构，具有如下优点：

1. 可以用比较轻的重量实现三维解剖结构的几何仿真。

2. 可以通过不同的多孔结构、孔径、孔隙率的变化，调整植入物的刚度，改善植入物的应力遮挡效益。

3. 多孔表面通过微纳米修饰技术，可以实现植入物和骨组织、甚至软组织的长合。

4. 可以在孔隙内植骨或生成组织工程化骨，降低植入物中人工材料的用量，增加生命骨的成分，将骨科植入物设计提升到一个新的技术层面。

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