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提起3D打印，本来它跟我们骨科医生或者其他科的医生并没有直接的关系，它完全是一个工业上新的技术，工业上把它叫做“增材制造”，它是一种特殊的工艺。那为什么和我们临床医生发生了联系？

我们医生在日常工作中，需要不断研究疾病的诊断和治疗，在这个过程中会碰到很多难题。随着技术的发展，疾病的治疗手段也在不断改进，有些以往不能治疗的疾病已经可以得到很好的治疗，但还是有很多难题没有解决。在骨科领域，尤其是在脊柱肿瘤的治疗方面，还面临着许多问题。

脊柱肿瘤被公认为是骨科领域的疑难重症。最初，大家对脊柱肿瘤采取的是放弃的态度，因为这个位置的肿瘤没有办法切除干净，即便做了手术，效果也不会很好。但是，疾病总是要去攻克，我们看到这样的病人总是要去救治，这是医生的职责和使命，所以这些年来我们一直致力于脊柱肿瘤的研究。

在2007年前后，金属材料的3D打印问世了。医生的优势是了解疾病，知道这个疾病该怎么治，以及我们在手术过程中需要什么样的内植物，帮助病人解决问题，但我们不会画图纸，也没有工程学方面的技能。后来，我想了一个土办法，用橡皮泥把我想要的形态捏出来，这样工程师就容易理解了。这种简单直观的方法果然奏效，工程师一看，就理解了。经过几个回合的交流，我们所需要的人工枢椎就被打印了出来。

打印出来我们所需要的形状，同时也打印出我们所需要的微孔。这个内植物不仅可以和病人脊柱的解剖结构相适应，而且能让相应的骨组织和它结合到一起，这样就很完美了。我们后来设计的人工枢椎就考虑到3D打印的这两个优势，既有微孔，也和解剖形态完全契合。

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3D打印，不仅可以使有些我们以往治疗不了的疾病获得很好的治疗，还可以完善一些技术，使我们在诊断和治疗上有所改进，提高疗效。

实际上，这个问题和学术也是有联系的。我们在医学领域的学术和研究，最终的目标都是为了使病人得到更好的治疗，使疗效得到进一步提高。

从2009年到现在，我们通过对3D打印技术的研究发现，不仅仅从临床角度，从基础研究角度，3D打印技术也有很高的学术价值。因为，3D打印出的产品是带微孔的，可实现骨愈合、骨融合。

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骨融合是骨科领域几十年来大家一直致力研究解决的问题之一，3D打印这种内植物和骨头的结合，意味着与以往的结合方式相比，发生了革命性的变化。以往的融合是靠我们在局部植骨，在钛网里填充上自体骨（就是取自病人非重要部位的一些结构，一般是从髂骨上取下一些骨质填充到钛网里边）；或者就是异体骨，把它填充到内植物里，让它和相邻的骨头实现融合，这是最传统的融合方式。3D打印技术是通过微孔，使内植物本身和相邻的结构融合。这是理念上、技术上的突破，学术价值非常高。

未来，我们还会有一系列的研究：金属孔隙的最佳大小是多大？现在金属孔隙可以实现和骨融合，如果我们在内植物表面做一些改进，让它加上我们已知的、更易促进骨融合的涂层，比如说钙、磷、稀有金属等，是不是可以使骨头长得更快，实现更早期的融合？是不是可以在孔隙中填充上相应治疗药物，比如说治疗骨质疏松、抗肿瘤、抗结核、抗感染的药物等等。

所以，接下来还有巨大的研究空间。这些研究不仅能使我们解决现实的临床问题，也能够让临床研究和学术研究大大向前推进。学术意义也非常大。

文 | 北医三院骨科主任  刘忠军