3D打印金屬假體在人體中的應用

作者：應 璞 南京中醫(yī)藥大學常熟附屬醫(yī)院 副主任醫(yī)師

審核：王渭君 南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院 主任醫(yī)師

3D打印金屬假體在人體中的應用目前正處于一個快速發(fā)展的階段，其高度的定制化和精確性極大地滿足了個體化醫(yī)療的需求。這項技術在骨科和牙科領域應用廣泛，如髖關節(jié)、膝關節(jié)和牙齒植入物等金屬假體[1-2]，通過3D打印技術可以更好地匹配患者的解剖結構，從而提高植入物的功能性和耐久性。

圖1 版權圖片 不授權轉載

一、現(xiàn)狀

1.個性化醫(yī)療

3D打印技術允許設計和生產出量身定制的假體，這些假體能夠精確匹配患者的特定解剖結構，進而提高手術成功率和患者滿意度。

2.復雜結構的制造

3D打印能夠制造出傳統(tǒng)制造方法難以實現(xiàn)的復雜幾何結構，這不僅提升了假體的物理性能，還增強了其生物相容性。

圖2 版權圖片 不授權轉載

3.材料多樣性

常用的金屬材料包括鈦合金、不銹鋼和鈷鉻合金等，這些材料在強度、耐腐蝕性和生物相容性方面均表現(xiàn)出色。

圖3 版權圖片 不授權轉載

二、未來發(fā)展方向

1.個性化

（1）量身定制設計：利用3D打印技術，能夠依據(jù)患者的具體解剖數(shù)據(jù)（如CT或MRI檢查結果）創(chuàng)建出精確匹配的假體，這不僅提高了假體的適配度，還縮短了術后恢復時間。

（2）按需制造：避免傳統(tǒng)制造中的庫存管理和浪費問題，實現(xiàn)按需生產。這對于需要特殊尺寸或形狀的假體尤為有利，能夠迅速響應患者需求。

（3）個性化外觀：在設計中融入患者個人偏好的美學元素，增加了患者對假體的接受度和滿意度。

2.功能化

（1）多孔結構：通過設計多孔和梯度材料，可以促進骨組織與假體的整合，增強生物相容性，加速愈合過程。

（2）載藥功能：將藥物植入假體中，使其在術后釋放抗生素或其他治療藥物，以降低感染風險和促進康復[3]。

（3）材料創(chuàng)新：通過新型合金或復合材料的開發(fā)，提供更優(yōu)的強度、韌性和生物相容性，可滿足不同部位假體的功能需求。

3.智能化

（1）嵌入式傳感器：在假體中集成傳感器以監(jiān)測生物參數(shù)，如應力、溫度和位置變化。這些數(shù)據(jù)可用于術后監(jiān)控和評估假體的功能狀態(tài)[4]。

（2）反饋和調整功能：智能假體能夠根據(jù)實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)自我調整，以適應患者的活動狀態(tài)和環(huán)境變化，提供動態(tài)支持。

（3）數(shù)據(jù)集成：將假體數(shù)據(jù)與醫(yī)療系統(tǒng)集成，有助于醫(yī)生更好地制定治療計劃，從而提升整體醫(yī)療質量。

這些發(fā)展方向不僅推動了3D打印技術在醫(yī)學領域的進步，也開啟了個性化醫(yī)療和精密醫(yī)學的新篇章，使假體從靜態(tài)替代物轉變?yōu)榭蓜討B(tài)適應人體需求的智能裝置。

參考文獻：

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