骨科的个体化治疗是骨科的重要发展方向之一。无论是个体化假体的应用还是常规假体的个体化植入，理论上均可改善骨关节假体与邻近骨性结构的匹配，从而改善患者功能状态。
但是由于个体化治疗需要在手术前规划、设计、制造等程序。而执行这些程序的过程相对复杂，在时限上会产生一定程度的滞后。因而，虽然骨科个体化治疗方案与患者个体的匹配度更高， 且理论上具有更好的长期疗效。但是在传统的个性化植入物加工方式下，医学人员需要在常规植入物设计理念的基础上，参考个体解剖进行假体优化设计、并通过数控机床制作，最终由医生进行植入。个体化治疗仍然会受到费时、费钱、费力等弊端的制约。
3D打印在骨科个体化治疗方面的优势
随着3D打印技术在医疗领域应用的深入，3D打印技术有望从时限性角度加速骨科个体化治疗流程。3D打印技术在医疗领域应用的发展，得益于医学图像及后处理技术的进步。20世纪80年代中期，医学图像技术得到发展，重建数字化模型的精度也随之提高，越来越多的学术中心将3D实体模型应用于临床研究。早期，这些3D模型是使用传统数控机床进行减材处理。然而数控机床并不能加工出所有复杂的形状。此时随着计算机技术的发展，3D打印技术诞生，并逐渐用于构建结构复杂的3D医学模型。
3D打印技术通过精确控制横断面轮廓，有效实现外在轮廓及内部结构的同步重建，因此能充分满足植入物与患者局部解剖结构的高度匹配。配合上前、后处理可进一步缩短等待时间。3D打印技术可以使医生在数小时之内就拿到3D实体模型，并通过模型做出最真实、准确的评估。借助3D打印模型，医生在术前进行合理的规划成为可能，个体化的手术导板工具成为现实，个体化植入物的制造也可以避免长时间的等待，制造成本也随之下降。
3D打印技术在骨科临床上的应用
LayerWise 打印的人工颌骨植入物
3D打印技术可以整合骨科手术的多个环节，包括术前规划、指导个体化的植入植入物，还包括个体化骨科植入物的制作。个体化骨科植入物可保证几何形态的完美匹配，理论上可保证良好的初始稳定性、改善骨长入，延长假体寿命。
有的研究人员使用3D打印技术辅助制造个性化人工半膝关节。主要制造方式是通过医学图像和前处理软件生成3D打印模型，然后通过3D打印机做出光敏树脂原型，然后以硅胶为材料进行翻模 , 经过一系列后处理之后，最后浇注获得个体化钛合金关节植入物。可以看到，借助3D打印模型和倒模技术制造个性化金属植入物的流程仍然较为繁琐。
随着数字化技术的成熟和3D打印技术的发展，临床上已经开始使用EBM（电子束熔融）和SLM（选择性激光融化）这样的3D打印技术直接进行金属植入物的制造。其中，EBM技术虽然在精度上略逊于SLM技术，但成型效率高，高温环境下一次成型，残余应力低，无需二次热处理，钛合金成型件生物相容性良好，适用于骨科植入物的直接制造，相关产品已经通过了美国FDA及欧盟CE认证。上海交通大学医学院附属第九人民医院通过与患者、医院、管理部门等多方协议的方式，已在该领域进行了试验。例如，2005年，第九人民医院的戴尅戎院士接诊了一位右侧骨盆长有头颅大小肉瘤的患者。患者需要接受人工半骨盆置换以保全他的臀部和下肢。为解决传统的半骨盆假体很难跟患者骨盆残余部分吻合的问题，戴尅戎院士使用了3D打印技术进行个体化半骨盆的设计，手术短期效果满意。
在个体化骨科植入物领域，另一个记忆尤新的应用是，2011年比利时和荷兰的科学家们为一名83岁女性移植3D打印下颌骨的手术。植入物的研发团队依据患者的CT扫描图像，生成3D模型，并通过计算机在植入物模型表面设计了数千条沟槽。这样的设计能够促进患者血管、肌肉及神经与植入物尽快长合。设计好的植入物3D模型最终通过比利时LayerWise公司的SLM 3D打印技术打印出来。打印过程是通过激光对钛合金粉末进行融化并进行3000层的叠加，打印完成后再对植入物进行陶瓷涂层。植入手术历时4个小时，且患者恢复良好。
比利时的Hasselt大学预计，量身定做的各种植入物将被广泛使用，定制化植入物的使用在不久的将来会成为常态。
文章部分内容援引《医用生物力学》第29卷 第3期，《骨科个体化治疗与3D打印技术》，作者：王燎，戴尅戎；《生物骨科材料与临床研究》2013年12月第10卷第6期，《3D打印在医疗器械领域的应用》，作者：王彩梅、张卫平、李志疆。
