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在骨科和创伤手术中，肘与前臂的复杂手术面临诸多挑战。研究人员开展 “患者特异性 3D 打印植入物和模板在肘与前臂手术中的应用” 研究，结果显示该技术可提高手术精度、缩短恢复时间、减少并发症，为现代手术带来新突破。
在医疗技术不断革新的当下，骨科和创伤手术领域也迎来了新的挑战与机遇。肘与前臂因其复杂的解剖结构和众多的运动轴，极易发生骨折、错位和畸形 。传统手术方式在应对这些复杂情况时，常常面临诸多难题。比如，难以精准匹配患者的个体解剖结构，导致手术效果不尽如人意；术后恢复时间长，患者需要承受更多痛苦；并发症的发生风险也相对较高，影响患者的预后生活质量。为了攻克这些难题，提升手术治疗效果，研究人员开展了 3D 打印技术在肘与前臂手术应用方面的研究。
此次研究由德国汉堡 - 埃彭多夫大学医学中心（Universit?tsklinikum Hamburg-Eppendorf，UKE）手、前臂和肘关节创伤科的 Christopher Cramer、Samuel Sperlich 等研究人员进行。他们致力于探索 3D 打印技术在相关手术中的实际应用效果，研究成果发表在《Die Unfallchirurgie》上。
研究人员主要运用了 3D 打印技术和 3D 可视化技术。通过 3D 打印技术，制造出患者特异性的植入物和手术模板；利用 3D 可视化技术进行术前规划，构建精确的数字模型，优化植入物的设计与放置 。研究样本来自不同病症的患者，涵盖多种复杂病例情况。
研究结果
- 背景与相关性：3D 打印植入物可减少术后并发症、缩短恢复时间。其能精准放置在变形骨骼上，提供更好的视觉和触觉反馈。借助 3D 可视化技术的术前规划，可优化植入物适配度，缩短手术时间、减少术中透视时间和出血量，改善术后活动度。
- 制造与植入：打印精度对植入物制造至关重要，多孔结构有助于提高与周围骨组织的整合度和长期稳定性。同时，严格的后处理，如灭菌和抗菌涂层处理，可降低感染风险，提高生物相容性。
- 特殊应用案例和矫正截骨术
- 矫正截骨术：常用于治疗畸形愈合（Malunionen），术前 3D 规划和患者特异性手术模板有助于精确重建解剖结构，改善活动度并减轻疼痛。
- 先天性畸形和特定畸形：如先天性桡尺骨融合和马德隆畸形（Madelung-Deformit?t）等，3D 打印植入物可精准适配患者独特的解剖结构，提高愈合效果和功能。通过 3D 规划和定制植入物，能有效矫正复杂的多平面畸形，减少对传统骨移植的需求。
- 马德隆畸形：研究选取 8 例严重马德隆畸形患者，使用 3D 规划的定制切割导板进行手术。术前桡骨角度平均为 32°（前后位）和 36°（侧位），术后改善至平均 10°（前后位）和 7°（侧位），证明了 3D 打印技术在复杂畸形矫正中的有效性。
- 创伤后畸形：创伤后畸形常因前臂或桡骨远端骨折愈合不良导致，影响关节生物力学。研究表明，3D 规划的患者特异性植入物和器械可实现精准矫正，改善术后功能和影像学结果。通过两个案例，进一步验证了 3D 规划手术对改善患者症状的积极作用。
- 桡骨远端骨折：3D 打印技术可制作骨折区域实体模型，辅助手术模拟，减少手术时间、出血量和术中透视次数。使用 3D 打印的患者特异性钢板，可促进骨折愈合，提高患者满意度。
- 肿瘤相关性畸形：肿瘤导致的畸形，尤其是近端桡骨区域，严重影响关节功能。3D 打印的个性化假体可精准适配患者解剖结构，促进骨整合，提高关节稳定性和活动范围，为肿瘤相关性畸形的治疗提供了有效方案。
- 讨论与展望：研究表明，3D 打印的患者特异性手术模型和植入物在矫正前臂骨折畸形愈合方面优势明显。但手术模板的选择和适配精度受解剖区域影响，且该技术存在规划和制造复杂、资源消耗大等问题，限制了其在非专业医疗机构的应用。不过，3D 打印技术为现代骨科和创伤手术带来了显著价值，随着研究和技术发展，有望克服现有挑战，提升临床效果和患者满意度。
研究结论和讨论
综上所述，3D 打印技术在肘与前臂手术中展现出巨大的应用潜力。它不仅提高了手术精度，优化了植入物与患者解剖结构的适配度，还降低了术后并发症的发生风险，为患者带来更好的功能恢复和长期稳定性 。尽管目前该技术面临一些挑战，如成本高昂、技术复杂等，但随着科技的不断进步，这些问题有望得到解决。未来，3D 打印技术有望在骨科和创伤手术领域得到更广泛的应用，推动精准医疗的发展。此外，新兴的 4D 打印技术也为医疗领域带来了新的想象空间，其具备的形状或功能可随外界刺激变化的特性，或许能为患者提供更具个性化和动态适应性的治疗方案，进一步提升医疗服务的质量和效果，为患者带来更多福祉。
