郭征教授：3D打印，铸“铮铮铁骨”

来源：医师报

他，近一米九的大高个，是顶天立地的好男儿。

他将一手3D打印玩的炉火纯青，2009年率先在国内提出3D打印钛合金假体重建骨缺损的构想，并且迅速付诸实践，组建多学科团队，克服学科间沟通不畅、假体生产工期长等难题。

潜心耕耘十余载，梦想终成现实。2014年，空军军医大学唐都医院骨科主任郭征率团队完成世界首例3D打印个性化定制肩胛骨及锁骨钛合金假体临床应用和亚洲首例骨盆钛合金假体临床应用。

2021年，郭征带领团队再次收获新“首例”，完成“胸腰椎7节段脊柱肿瘤整块切除、3D打印个性化定制超长段人工椎体重建术”，使3D打印技术向更为复杂的人体骨骼缺损修复领域拓展。

上军校、穿军装、做军医是他儿时的期盼。“永葆赤子心，守住寂寞，静待花开。”是郭征给自己的寄语，也是他三十余年科研、临床工作中矢志不渝的信念。

功能、外形双重治愈

6.8斤巨瘤，胸骨及多根肋骨广泛受累。保命、保功能、保外形，成为摆在年仅40岁的老李（化名）面前的一道难以抉择的单选题。怀揣最后一丝希望，老李从山东来到西安千里寻医。

“难度很大，但我们会全力以赴的。”这句承诺让老李印象深刻，历时14小时手术，骨科、胸外科、烧伤整形科等多学科协作，最终兑现了这句承诺，帮老李把单选题变成了多选题，保命、保功能、保外形，三个要求一次实现。

老李的瘤体巨大不仅累及胸骨及多根肋骨，更是与锁骨、腋动脉、臂丛神经关系紧密，如何彻底切除？切除后又如何重建？如何保证患者恢复肩胛骨的外观和功能呢？这些难题都横在手术团队面前。经多学科讨论，团队决定先探查、彻底切除胸壁肿瘤，再使用3D打印PEEK胸肋复合假体重建胸廓，最后取健侧背阔肌游离皮瓣覆盖创面。

“多学科协作手术为患者彻底切除肿瘤，保住性命保驾护航，3D打印在老李外形、功能的恢复中发挥了不可或缺的作用。”在郭征看来，正是两者的有机结合，才完成了这个看似不可能完成的期待，实现了外形、功能的双重治愈。

“在十几年前，像老李这样的患者，保命大概率不成问题，但恢复功能和外形，恐怕就是天方夜谭。”郭征表示，过去只能根据假体或者人工关节的尺寸和形态来决定切除的范围。像老李这样，肿瘤范围较大，且对放化疗不敏感的，切除后，没有适配的人工关节，外形和功能就无法恢复。

“当时，医院引进了3D打印设备，我就在想，如何让精尖设备转换为救人利器，使这种看得见、摸得着的数字化技术应用于临床，让更多骨肿瘤患者不仅可以保住性命，还可以保住功能和形态。”那时，3D打印在医学领域的应用刚刚兴起，郭征从零开始，查阅文献，组建数字化科研团队，请相关专家讲学。他带领团队从最简单的模型打印入手，在探索中尝试，在尝试中实践，到最后的可以将患者患病部位连同周围神经血管一起打印，形成实体化、等比例的真人实体解剖模型，并且应用于临床当中。

郭征指出，随着3D打印技术广泛应用于骨肿瘤重建领域，医生可以根据患者治疗的需要，为患者“量体裁衣”，根据肿瘤切除的不同形态、不同部位和不同复杂程度，在硬组织重建或骨关节重建时，可以通过3D打印技术，精准恢复骨骼外形结构以及功能要求，这对骨肿瘤重建而言是个质的飞越。

做医生的“第三只眼”
“在郭主任这里看病，看的要比别处明白。”坐在郭征诊室的是一位六十多岁的骨肿瘤患者，郭征正拿着3D打印模型在为患者及家属耐心讲解手术计划及潜在风险。

郭征告诉记者，过去只能在电脑上看到二维影像，即便把他重建成三维图像，也是看得见却摸不着，大大影响了医生的判断力。3D打印模型可根据实际病变范围打印成1:1的实体模型，同时还可打印比邻结构，包括血管、神经脏器、肿瘤的位置等。医生可以拿着3D打印的模型和患者沟通，为患者清晰地讲解手术的过程，让患者及家属更了解这个疾病，对这个疾病的治疗过程有更为清晰的认知。在临床教学中，可以让学生更加直观地感受到肿瘤或者病变位置和损害情况。

在临床中，3D打印可以成为医生的“第三只眼”，“3D打印可以帮助医生在手术过程中清晰的判定病变的大小、范围、边界，利于医生更加精准地切除病变部位，减少手术损伤。”郭征表示，3D打印技术的临床应用，将数字化设计理念带到骨科诊疗中，带来了诊疗理念上的革新。

有了模型，可以看见肿瘤在哪里，精确设计切除范围，但落实到手术中，应如何实现呢？针对临床实际情况，郭征又有了新的想法，结合数字化设计经验，郭征教授开始使用3D打印手术导板，在术中引导精确手术。“导板”是一种基于手术设计的逆向工程产物，分为两部分，一部分为“板”，一部分为“导”。“板”接触于骨性标志分明的骨骼上，不能移动位置，这时“导”就可以引导医生用电钻或摆锯等手术工具进行精准的外科操作”。

接续传承、矢志创新
翻开唐都医院骨科的发展史，接续传承、矢志创新是永恒的关键词。唐都医院骨科团队在传承中创新、在创新中实践，不断攻坚克难，推动研究成果向临床应用转化。

1990年全球首创微波射频消融保肢技术及骨盆恶性肿瘤微波消融技术，2013年，全国首例关节镜下前交叉韧带重建联合单髁置换术；2018年，世界首例改良膜诱导技术完成最长记录肱骨股缺损修复；2021年，医院骨科再传喜报，郭征牵头科研团队在骨缺损修复救治体系与关键技术获国家科学技术进步奖一等奖。

如今，接力棒已交到郭征的手中，他表示，医院骨科已形成"3D打印、骨肿瘤消融、脊柱与关节微创、显微修复重建 (3D3M）"技术特色和"个性化、智能化、微创化"技术品牌，成为具有军队特色的国内一流专科中心。以3D打印技术、计算机导航辅助手术技术为代表的数字骨科技术达到国内领先水平，并已应用于临床，为患者提供更加优质安全的医疗服务。

为更好的支持学科发展，骨科研究所建立包括专科技能培训中心、军事训练伤防治中心、大动物实验中心、肿瘤消融中心等7个中心。“随着这些中心的建立和发展，对骨科建设是个非常好的支撑，也将进一步推动学科平台的快速发展。”郭征说。

郭征指出，骨科是医学领域重要的专科，医学的发展推动了骨科的进步，骨科的发展也始终与科技的发展同步。随着数字化、智能化、微创化和个性化技术手段不断进步，共同带动骨科领域飞跃向前。唐都医院骨科将紧跟时代步伐，着力于3D打印技术，放眼数字化技术辅助骨科疾病的精准救治。学科未来将会始终瞄准前沿创新技术，为患者解除病痛折磨，造福人类健康。