北京大学第三医院的手术不是孤例。近日，全球最大的骨科及医疗科技公司之一美国Stryker公司研制的3D打印后路腰椎间融合器已经获得美国药品食品管理局（FDA）批准。这种椎间融合设备采用了专门为精准适配脊椎骨生长发和生物性固定设计的3D打印多孔钛材料，可用于腰椎自体移植物／同种异体骨移植、修补性脊柱固定系统，如椎弓根钉、棒体、盘体。通过后部植入的方式，可大大提高脊柱治疗的效果。
目前各大全球性医疗器械公司都推出了各自的3D打印骨科植入物产品（图7）。FDA已批准了85个3D打印骨科植入物，包括Skryker、Zimmer等提供骨科植入物的3D打印解决方案的医疗器械企业。4WEB Medical公司已获得FDA批准的脊柱侧桁植入物、足踝桁架植入物、ALIF前路脊柱桁架系统。能提供强有力的力学支撑，保证修正的完整性。3D打印植入物的拓扑结构可以促进骨结合并加速愈合。3D技术使金属表面定制化微孔结构，有利于宿主周围骨细胞长入，实现骨性整合。
图7 3D打印公司典型的产品
未来还有可能开发出具有生物活性的可吸收材料。欧洲的RESTORATION研究项目开发的可吸收生物陶瓷材料，已经可以应用于下颌骨、脊椎和膝盖等位置的3D打印，这些陶瓷有希望开发成为生物活性材料，这意味着它们可以被人体充分吸收。
2014年以后，3D打印骨科植入物在中国相关专利技术领域数量整体增加明显。其中医学领域的专利数量最多，2014年为26个，2015年为61个，2016年截至7月份就达到了59个。
3D打印支架
气管支架和血管支架是医学领域中的重要器械。它们能支撑病人体内气管和血管结构，改善其生理性能。理想的气管支架应容易置入和取出，有着良好的强度、组织相容性和扩张性能。
3D打印的高度定制性使其在气血管支架制备领域表现良好。3D打印气管夹板已被用于治疗先天性呼吸疾病——支气管软化症（TBM）中。2013年，来自美国CSMott儿童医院的儿科耳鼻喉科医生Glenn Green联手密歇根大学生物医学工程教授及首席研究员Scott Hollister，利用EOS 3D打印机和一种聚己内酯（PCL）生物材料打印出夹板（图8），成功为一位少女进行了气管支气管软化症治疗手术。
图8 气管支架夹板工作示意
这种夹板使用的PCL材料不易腐蚀和再吸收，同时也具有相当的韧性，恰好满足了人工气管支架的工作要求。3D打印在制造夹板的过程中，起到了个性化、高度自动化和提高效率的作用，它的多孔结构可以随患者气道的成熟而扩张。为病人建立一个正确的气管夹板，医疗小组首先必须获得核磁共振和扫描，以建立一个精确的三维模型（图9）。使用这些三维模型数据，该小组为患者打印了一个量身定制的夹板，该设计高度兼容，多孔相互连通的空间可以随着气道成熟以后继续扩张，在手术结束后，女孩的夹板已经可以支撑气管，并开始正常工作。
图9 气管支架模型图
