骨盆肿瘤的治疗是世界性的医学难题。20世纪80年代，上海市第九人民医院骨科与上海交通大学机械学院合作，自主研发了骨盆重建假体等适用于人体多个部位的定制型人工关节。2014年，戴尅戎院士、郝永强教授团队率先在国际上将3D打印个性化骨盆重建假体应用于骨盆肿瘤的治疗，并对此进行了不断延伸和拓展。由郝永强教授领衔完成的“骨盆肿瘤精准切除与个性化功能重建的关键技术创新与推广应用”项目荣获2018年度上海市科技进步奖一等奖。

骨盆是连结躯体和下肢的重要力学支撑结构，邻近消化、泌尿、生殖等系统脏器，以及重要的血管、神经。骨盆肿瘤占原发性骨肿瘤的3%~4%，软骨源性肿瘤最多，骨巨细胞瘤、成骨肉瘤次之，儿童骨盆恶性肿瘤以尤文肉瘤最常见。同时，骨盆也是易发生骨转移癌的部位之一，乳腺癌、前列腺癌、肺癌、肾癌、大肠癌等均可转移至骨盆。由于发生于骨盆的肿瘤一般位置较深，早期难以被发现，故多数患者被确诊时, 肿瘤已很大。

在20世纪80年代之前，为了保全生命，骨盆肿瘤患者只能接受患侧半骨盆及下肢1/4截肢，患者术后坐着都有困难，更谈不上站立和行走。20世纪80年代后，相继出现 “旷置术”（仅切除骨盆肿瘤而不重建）、骨盆“灭活再植术”（将病变骨切除，去除肿瘤后在体外进行灭活，然后再将其“放回原处”）、同种异体半骨盆移植等，但这些疗法存在骨不愈合、感染等并发症，失败率高，肿瘤复发率也较高。

随着影像学、材料学、工程学等的不断发展，人工关节设计、制造及安装技术日益成熟，完整切除骨盆肿瘤后，个性化人工半骨盆假体重建成了骨盆肿瘤的主要治疗方式。

3D打印技术为骨盆肿瘤诊疗带来新希望

骨盆肿瘤切除手术风险高、难度大；肿瘤切除后，巨大的骨盆缺损修复难度也大。因为骨盆部位关节结构和形态复杂，制作骨盆假体无法使用统一的制造模具，不仅制作成本高昂、制作周期也较长（一般多为2～3个月）。

3D打印技术的出现为骨盆肿瘤的治疗带来契机。郝永强教授团队与工程师合作，实现了医学和工程学的有机结合，为骨盆肿瘤的精准切除和功能重建带来了“最佳解决方案”。

术前制作3D打印病变模型，做到手术胸有成竹

为“又快、又好、又准”地完成骨盆肿瘤切除手术，郝永强教授团队自主研发了相关的医学图像软件，根据患者的磁共振和CT等影像学检查数据，在电脑上绘制出患者的骨盆病变模型，再利用3D打印技术1∶1地打印出实物。（如图1）

借助3D打印的骨盆病变模型，肿瘤“一目了然”，医生可清晰、直观地观察肿瘤局部的解剖结构，肿瘤的边界及范围，与周围神经、血管的毗邻关系，以及与邻近内脏器官的关联，等等。医生可在骨盆病变模型上进行手术模拟，反复论证，确定最佳手术方案。同时，医生也可与患者及家属更加直观地进行术前沟通，包括具体手术方式、术中可能遇到的困难、术后可能出现的并发症等，提高患者对治疗的依从性。

首创3D打印手术辅助导板，精准切除肿瘤

为提高手术精准度，缩短手术时间，郝永强教授团队根据患者的3D打印骨盆病变模型设计了相应的手术辅助导板，并通过3D打印技术制备。手术时，医生只要将手术导板安放于术前规划的骨表面，即可在其“指引”下，根据事先确定的手术范围实现精准截骨。（如图2）

颠覆你的认知-3d打印令人惊叹的9个应用场景

随着互联网以及工业4.0的发展，3D打印技术以成为了国内外企业发展突破的重要技术。业内人士分析，随着科技的更新及发展，未来3D打印将迎来新一轮发展机遇，而工业应用领域就是机遇。那么让我们去看一下3D打印在创新实际应用的的最新9个应用场景是什么呢 ？ 1

郝永强教授表示，以往进行肿瘤切除，需要依靠医生的经验，有可能会发生切除范围不够或者过大的情况。利用3D打印个性化手术辅助导板可以精准把控切除范围，使手术更加快速、精准，患者创伤更小，预后也更好。

制作个体化假体，重建患者骨盆功能

术前，郝永强教授团队会根据患者骨盆肿瘤的切除范围、病变部位的功能等因素，为每位患者“量身定制”个性化的金属重建假体。利用3D打印技术，只需要半天左右即可完成金属假体的制作，且精度高，“贴合度”好。（如图3）

“传统的金属假体与骨是用螺丝钉加以固定的，时间长了，螺丝钉会松动、断裂，使用寿命为5～10年。3D打印技术可将假体表面打印成金属骨小梁，其可与骨头‘长在一起’，使重建假体保持长期稳定，可长期使用。”郝永强教授介绍说。

技术推广，让更多患者受益

郝永强教授认为，一项先进技术，应当推广开来，让更多患者从中受益。目前，该技术已在很多地区推广应用，并通过在各省建立3D打印全国分中心、“互联网+医疗”等方式，向医疗条件薄弱的边远地区进行辐射。

郝永强教授特别指出，除了治疗骨盆肿瘤外，3D打印个性化重建假体还可应用于创伤、感染、先天性骨关节畸形、人工关节骨溶解等各种原因引起的骨缺损的修复重建。目前，3D打印技术已经推广至骨科之外的其他领域，如口腔科、整形外科等，促进了个性化医疗模式的发展，为更多患者带来福音。

专家简介

郝永强

上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科副主任、主任医师、教授、博士生导师，中华医学会骨科学分会基础学组副组长、骨肿瘤学组委员，中华医学会医学工程学分会数字骨科学组副组长，中国医师协会骨科医师分会骨科3D打印专业委员会副主任委员，上海市医学会骨科专科分会骨肿瘤学组组长。