可视化3D打印在青少年特发性脊柱侧凸中的应用现状

Application status of visualized 3D printing in adolescent idiopathic scoliosis

中文摘要:

  3D打印是一种快速成型技术，也叫作增材制造。在国外，起源于19世纪末期，Chuck Hull发明3D打印技术至今已有近40年。在我国，西安交通大学卢秉恒教授1995年发布了中国第一台3D打印样机。3D打印是基于离散叠加的工作原理，将一个三维的实物分离成一系列二维层片的形式，然后叠加。当下3D打印的主要技术有：熔融沉积成型法（fused deposition modeling，FDM）、选区激光熔化法（selective laser melting，SLM）、分层实体构造法（laminated object manufacturing，LOM）、立体光固化成型法（stereo lithography appearance，SLA）、选择性激光烧结法（selective laser sintering，SLS）等。近年来，飞快发展的3D打印技术应用已经引起了医学界高度的关注。青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）发病于青少年时期，涉及矢状、冠状和轴状面三个维度的畸形。关于脊柱侧凸，国际脊柱侧凸研究学会（Scoliosis Research Society，SRS）对其定义如下：应用 Cobb法对站立位正位脊柱X线平片测量，角度＞10°者则定义为脊柱侧凸。青少年是脊柱侧凸的主要发病群体，AIS会对患者的心肺功能及外形产生影响，且脊柱侧凸程度会随着年龄增长不断变化，其带来的社会健康问题不容忽视，严重威胁着青少年的身心健康发展。AIS在特发性脊柱侧凸（idiopathic scoliosis，IS）中最为常见，全世界青少年的患病率为0.47%～5.20%。AIS多呈三维畸形，周围比邻脊髓、椎旁静脉丛等重要解剖结构，传统二维X线平片难以完整显示畸形，术前较难准确设计手术方案，而可视化3D打印技术可清晰显示畸形椎体，便于对术者进行术前手术方案设计，术中精准截骨矫形，减少手术并发症，应用在临床诊断上对精准医学的发展带来了很大的帮助。笔者针对可视化3D打印在AIS疾病中的应用进行综述，希望为临床实践提供更多的理论基础。

英文摘要: