【解析】3D 打印技術(shù)在神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域的應(yīng)用

2007年，神經(jīng)調(diào)控是在科技、醫(yī)療和生物工程相結(jié)合的領(lǐng)域內(nèi)，通過植入性或非植入性等方式，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)及周圍神經(jīng)系統(tǒng)等發(fā)揮調(diào)控功能，以此達(dá)到恢復(fù)神經(jīng)功能、改善患者生存質(zhì)量的目的。近年來，神經(jīng)調(diào)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)損傷、慢性疼痛、膀胱及胃腸道功能障礙等疾病。其中，骶神經(jīng)調(diào)控是一種植入式可程控的骶神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，已被批準(zhǔn)應(yīng)用于急迫性尿失禁，尿急尿頻綜合征及非梗阻性尿潴留。截止目前，全球已有數(shù)十萬患者接受了該治療。

被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一的3D打印技術(shù)，是一種基于計(jì)算機(jī)數(shù)字成像技術(shù)及多層次連續(xù)打印的新興快速成型技術(shù)。近幾年來，隨著精準(zhǔn)醫(yī)療及個(gè)體化醫(yī)療概念的提出，3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。Waran等報(bào)道稱3D打印技術(shù)能夠用于打印醫(yī)學(xué)模型，制備用于教學(xué)的頭顱模型[1]。Matthew等利用CT三維重建和3D打印技術(shù)制備患兒肩胛骨腫瘤的模型，協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行術(shù)前病情分析。目前，3D打印模型使用多種材質(zhì)進(jìn)行打印，能夠用于骨科醫(yī)療器械，活體組織和器官打印，其應(yīng)用前景非常廣闊。

那么，3D打印技術(shù)是否能夠應(yīng)用于骶神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域呢？骶孔的精確穿刺定位是骶神經(jīng)治療手術(shù)中至關(guān)重要的步驟之一，目前，臨床上通常在C臂機(jī)X光定位的指引下完成穿刺，由于骶骨骶孔的解剖位置存在一定的個(gè)體差異性，且人的骶孔大小僅為2mm，導(dǎo)致骶神經(jīng)治療中精確定位穿刺異常困難，需要耗費(fèi)大量時(shí)間，加大手術(shù)難度。

2016年12月，上海交通大學(xué)附屬仁濟(jì)醫(yī)院泌尿科在全球首次開展3D打印技術(shù)應(yīng)用于骶神經(jīng)治療獲得成功[3]。該研究選取12例行骶神經(jīng)調(diào)控手術(shù)的患者，隨機(jī)分為對(duì)照組5例及實(shí)驗(yàn)組7例，其中對(duì)照組采用傳統(tǒng)X線透視下十字定位法，而測(cè)試組采用3D打印技術(shù)制造個(gè)性化穿刺導(dǎo)航模板定位法：患者檢查前進(jìn)行三點(diǎn)固定定位法，在體表人工形成三點(diǎn)不透光標(biāo)記并使用特殊染料進(jìn)行標(biāo)記，以防止導(dǎo)航模板放置導(dǎo)致的偏差。術(shù)前進(jìn)行骶尾椎CT檢查，獲得所需節(jié)段的CT數(shù)據(jù)。對(duì)CT數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得相應(yīng)軟組織及骨組織數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)獲得手術(shù)中所用穿刺導(dǎo)航模板三維設(shè)計(jì)圖，然后利用3D打印設(shè)備打印成型（圖一），在S3進(jìn)針孔上做到精確定位。

圖一：3D打印技術(shù)

接下來通過比較兩組患者穿刺進(jìn)針次數(shù)，穿刺所用時(shí)間及術(shù)后感染等術(shù)后并發(fā)癥對(duì)臨床療效進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果如表一所示，兩組患者均完成手術(shù)，無傷口感染，而試驗(yàn)組穿刺進(jìn)針次數(shù)、穿刺成功所用時(shí)間及術(shù)中調(diào)控測(cè)試時(shí)間顯著低于對(duì)照組。該研究結(jié)果提示，3D打印技術(shù)應(yīng)用于骶神經(jīng)調(diào)控手術(shù)的可行性及有效性，為骶神經(jīng)調(diào)控的精準(zhǔn)化治療、個(gè)體化治療提供了方向。
表一：對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組術(shù)中臨床指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

越來越多的研究表明，3D打印技術(shù)在神經(jīng)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。2017年， MG Taverner等將3D打印應(yīng)用于神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域，以期為嚴(yán)重脊柱側(cè)彎、骨質(zhì)疏松癥患者探索最佳的治療手段。首先利用3D打印技術(shù)將脊柱CT掃描制作成3D模型（圖二），根據(jù)模型發(fā)現(xiàn)在T12/L1位置存在足夠的空間允許進(jìn)行脊髓刺激實(shí)驗(yàn)。一期實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明脊髓刺激明顯改善了患者坐姿、站姿、走路、家務(wù)及社交等行為。永久植入后患者的疼痛也有了一定程度的減輕。

圖二：3D模型

3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用成效顯著，利用3D打印技術(shù)可制作個(gè)體化的醫(yī)療用品。隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)，新材料技術(shù)的逐步發(fā)展，3D打印技術(shù)在神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。

來源：神經(jīng)調(diào)控