来自天山脚下的新疆哈萨克族大姐伊娜（化名），因右侧半骨盆肿瘤已经接受了多次手术。近期，她在上海交通大学医学院附属第九人民医院（简称“上海九院”）骨科接受了骶髂关节、耻骨联合离断完全切除肿瘤和3D打印个性化骨盆假体保肢重建。前几天回到医院复诊，伊娜最满意的是身体的功能恢复。截至目前，上海九院骨科郝永强团队已经为200多名患者实施了3D打印个性化金属假体功能重建，实现了骨科手术从“削足适履”到“量体裁衣”治疗模式的转变。

创新的原动力

为骨肿瘤患者保肢

早在20世纪70年代后期，中国工程院院士戴尅戎就开始了个性化骨关节假体的设计、应用与转化研究。20世纪80年代始，他带领的团队设计出包括人工半骨盆、人工踝关节、肩关节等骨关节的第一代个性化假体，基本上构建了个性化假体的基础技术体系，发展出更先进的第二代假体。但是，假体较高的设计难度和较长的制造时间，严重限制了它的临床应用。

“骨肿瘤的保肢治疗中，肿瘤切除后骨关节缺损形态各异，传统的标准化假体无法重建或效果不佳，因此，我们必须想办法解决这个医学难题！”郝永强教授介绍，个性化重建假体，是骨肿瘤保肢治疗的刚需。但在3D打印出现之前，个性化重建假体仅在少数发达国家能够实现。定制费用一般在数万美元，定制周期至少需要3个月。这对于国内的骨肿瘤患者来说，一是经费上承担不起，二是时间上等不起。

郝永强师从戴尅戎院士后，专注于骨肿瘤等骨科复杂疾病的个性化治疗研究。2010年前后随着金属3D打印机面世，他带领团队开始了第三代个性化假体的探索。3D打印又称增材制造技术，是制造技术的一次革命性突破。

创新工作之一是设计及应用软件的研发。“如今，我们可以应用自己研发的CT/MRI数字融合计算机软件，来重建肿瘤真实边界，并通过3D打印把病变模型打印出来，在模型上讨论手术规划。如何把肿瘤精准切除？如何设计手术辅助导板？如何安装个性化重建假体？复杂的手术操作，被一个一个仔细讨论后，变得相对简单了。”郝永强说。

团队另一个重要创新，是根据患者疾病的特殊性，赋予假体个性化的特殊功能。即便是3D打印最常用的金属材料钛合金，也是惰性金属，与骨骼之间无法整合，永远存在金属假体-骨骼的界面。这个难点，也是第一代、第二代个性化假体安装后失效的主要原因。郝永强带领团队做了大量研究，经过不断筛选，通过在与骨接触的假体表面打印出骨能够长入的金属骨小梁，实现了钛合金跟骨骼的融合。借助这一技术，3D打印个性化骨关节假体真正成了患者身体的一部分。

“三位一体”

让骨盆手术不再是禁区

3D打印中心为伊娜在短期内设计、制备了3D打印个性化骨盆肿瘤模型、3D打印个性化手术辅助导板、3D打印个性化骨盆重建金属假体。制作时，操作者导入设计好的数字文件，给3D打印机铺上一层细若微尘的钛粉，按下“开始”按钮，电子束在照射区形成的1100摄氏度高温，让金属微粒自然熔解……只用一天时间，1∶1比例的3D打印产品就准备好了。

手术中，郝永强团队采取了3D打印“三位一体”的创新治疗模式，完整切除了带有肿瘤的半骨盆，同时安装上3D打印假体。伊娜不仅免去了截肢之苦，更保住了生命。

SLM金属3D打印机，倍丰SP系列最大成型尺寸可达800mm

近年来，科研、教育、生产三种不同社会分工集成化协同发展已成为把科研创新成果转化为现实生产力的重要驱动力。金属3D打印技术就是产学研三者深度融合的产物，如今已代表着一种新型生产模式和先进制造技术的发展趋势。 倍丰科技自2017年创立以来, 结合团队二

骨盆的解剖位置特殊，骨盆肿瘤患者面临肿瘤切除安全边界难以确定，重要脏器、血管神经易发生损伤等诸多问题。长期以来，骨盆区域曾被视为手术的禁区，骨盆肿瘤切除与保肢重建是公认的世界性难题。

郝永强说：“20世纪80年代以前，如果患者确诊为骨盆恶性肿瘤，便面临着生死抉择。半骨盆截肢是病人存活下来的唯一治疗选择，但即便侥幸活下来，生活质量也极差。”现在，新的治疗模式让重度骨盆疾病患者有了更好的治疗效果和生活质量，实现了真正意义上的“个性化”与“精准化”治疗。对医生来说，也实现了复杂手术简单化、危险手术安全化。

一体化重建

造福骨盆复杂缺损患者

人工全髋关节置换术（THA）能明显改善患者生活质量，但假体植入后松动、感染、假体周围骨溶解及骨折、假体脱位等会导致置换关节失败，让患者面临二次或多次假体翻修手术。绝大多数髋关节翻修患者均伴有髋臼周围大小不一、形态复杂的骨盆复杂缺损，尤其是相当一部分存在缺损范围巨大、缺损结构复杂甚至伴有骨盆环中断、分离、丧失力学传导及支撑，运用标准的髋臼杯、加强环、填充块及骨水泥等传统翻修手段无法完成或勉强翻修，导致患者髋关节功能明显受限、生活质量显著下降，甚至最终卧床、丧失生活自理能力。

针对骨盆复杂缺损功能重建这一难题，郝永强团队提出个性化、一体化翻修的创新理念。通过多年临床应用、疗效评估及随访，所有患者髋关节功能Harris评分显著提高，术后假体位置三维立体评价证实安装准确。髋关节周围骨盆复杂缺损分型的确定及3D打印个性化、一体化翻修综合诊疗体系的构建，为髋关节复杂翻修患者带来了福音。

放眼未来，郝永强认为3D打印会越来越多地应用在医学各个领域，同时以打印活性组织细胞、器官为代表的生物打印，有望在不久的将来应用于人体。科技改变未来，医学3D打印可以帮助人类“脱胎换骨”，梦想成真。

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作者：健康报记者 胡德荣

策划：方彤

编辑：郑颖璠

（来源：健康时报）