3D打印技術，又稱“增材製造”技術，是利用光固化和紙層疊等技術的快速成型裝置，在打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，通過電腦控製把“打印材料”一層層疊加起來，最終變成實物。

        在神經外科方麵上，利用3D打印技術，可以將影像學數據成功的轉換成3D打印數據，從而製備成臨床需要的顱底腫瘤模型、血管模型、動脈瘤夾和顱骨修補材料等，應用於神經外科臨床工作中，並取得了良好的效果。本文回顧分析3D打印技術在神經外科每個亞專業領域的研究和應用，了解3D打印技術對神經外科發展的重要性，以期使3D打印技術在神經外科領域獲得更大的應用和進步。

        回顧已發表的文獻，主要在Compendex、PubMed、萬方以及知網等醫學數據庫進行了廣泛而係統的搜索和整理，以評估目前3D打印技術在神經外科領域的應用。從數據庫建立到2020年12月，使用相關文獻的關鍵字搜索了上述醫學數據庫，然後根據更具體的標準對結果進行人工篩選，隻考慮和3D打印技術以及神經外科有關的人體研究，包括以英文和中文發表的研究，對所得的結果進行總結和分析。

1.3D打印技術在神經外科腫瘤疾病方麵的應用

        因為大腦結構十分複雜，顱內腫瘤與腦神經及腦血管的關係緊密，所以顱內腫瘤的手術治療難度極高，需要精確的術前計劃。Mehbodniya等利用3D打印技術模擬顱內腫瘤的三維空間狀態，利用不同材料的屬性真實地模擬皮膚、顱骨與腦組織等結構，並模擬整個手術過程。

        Kosterhon等研究表明：對複雜的顱底病變，使用3D打印技術進行術前評估，較單純使用常規影像的術前評估效果要優越;3D打印模型能夠準確模擬出顱底腫瘤的解剖，能夠在術前模擬開顱手術，可以根據影像學資料，打印出腫瘤模型以及腫瘤周圍的血管和神經，確定了切除範圍，增加了手術的精準性和安全性，提高了術後患者的恢複效果。

2.3D打印技術在神經外科血管疾病方麵的應用

        腦血管病手術是神經外科手術中風險較大、難度較高的手術，有較高的致殘率和致死率。顱內血管走行迂曲複雜，顱底動脈分支較多，加上有變異的交通支存在，醫師需要充分解讀影像資料，需有較強的空間想象力和紮實的解剖學基礎。

        對於動脈瘤的手術來說，目前針對顱內破裂動脈瘤手術治療分為開顱動脈瘤夾閉術和血管內介入栓塞術。對於動脈瘤夾閉手術，術前充分了解動脈瘤的形狀、朝向及動脈瘤與鄰近動脈、腦組織及腦神經的關係至關重要。一些學者利用3D打印技術將動脈瘤打印後，在進行夾閉手術前模擬手術過程，之後在真實手術操作時，能夠明顯的減少術中操作損傷以及縮短手術的時長。3D打印還應用於動脈瘤的介入治療，Namba等報道利用該技術輔助微導管塑形，為10例患者施行動脈瘤栓塞術，並取得了良好的效果。

        高血壓腦出血，因顱內出血部位多變，術中血腫的精準定位多比較困難。3D打印定位法具有簡單、便宜、高效、精準等優點，越來越廣泛的應用於臨床外科，包括腦出血術前手術入路的設計，血腫的定位，定位材料的製作等各個方麵。在國內，濱州醫學院附屬醫院神經外科最早應用3D打印技術打印腦出血穿刺導板，術中應用導板引導引流管穿刺的方向及深度，獲得良好的治療效果。

3.3D打印技術在神經外科功能疾病方麵的應用

        功能性疾病是神經外科的一個重要分支，對於帕金森病、癲癇及強迫症等疾病，可通過向大腦內插入微電極，對腦內特定靶點進行刺激的方式來治療。但是，大腦結構複雜，要精確定位電極插入的位置非常困難。

        隨著3D打印技術在神經外科功能疾病方麵的應用，這一難題得到了根本的解決。麵肌痙攣、三叉神經痛的病因是神經受血管壓迫造成，行顯微血管減壓術是治療該類疾病最有效的方法。該手術成功的關鍵是充分暴露麵神經、三叉神經根部，探查其與周圍血管的關係，予以梳理和分離，從而取得良好的手術效果。術前可以通過3DSlicer軟件對神經、周圍血管及腦幹進行三維重建，增強了術者的立體直觀可視性感受，從而提高了手術的療效。

4.3D打印技術在神經外科顱骨修補方麵的應用

        臨床上，腦出血、腦外傷及大麵積腦梗死等疾病導致顱內壓高、腦疝的患者，常需去除骨瓣減壓，術後造成局部顱骨的缺失。但每個患者顱骨缺損的大小、形態均不相同，從而給術後患者的顱骨修複帶來了極大的困難和挑戰。3D打印技術可以將患者顱骨缺損的影像學數據轉換成3D打印數據，從而根據每位患者的具體情況製備顱骨修補材料。

        使用3D打印塑型後的高度保護性材料，如鈦合金材料等來進行顱骨缺損的修補，目前在臨床上的應用最為廣泛，可以給患者的大腦提供可靠的保護。

5.3D打印技術在神經外科模擬和訓練方麵的應用

        大腦是人體最複雜、最精密的器官，其內病變種類繁多，病情複雜多樣，如神經係統腫瘤和血管畸形等病變，給神經外科的臨床治療帶來了很大的困難和挑戰，這使3D打印技術在神經外科的模擬和訓練方麵極其重要。

        目前，3D打印技術在神經外科模擬和訓練方麵的應用，體現在神經外科的各個領域中。比如：利用患者的CT和磁共振成像(MRI)影像資料轉換成3D打印信息，打印出質地和正常人的皮膚、頭骨、硬膜比較相近的模型，同時將腦室及腦室係統內病變3D重建並打印，從而為神經內鏡的腦室內操作訓練提供了理想的模型。

        近年來，3D生物打印技術的發展日新月異，它可用於生成特定於患者和特定疾病的模型。這些模型應可應用於手術規劃、訓練和模擬、組織工程移植以及評估和治療疾病的設備等。這項技術在臨床上的應用和擴展將更好的服務醫務人員和患者。

        3D生物打印技術在臨床上的應用越來越廣泛，尤其是神經外科的臨床應用。它幾乎涵蓋了神經外科各個領域，包括神經外科腫瘤疾病、神經外科血管疾病、神經外科功能疾病以及神經外科術後顱骨修補等方麵具有較廣泛和深入的應用，甚至在神經外科模擬和訓練方麵，也有較多的應用。所以說，神經外科的進步和發展離不開3D生物打印技術。將3D打印技術與神經外科臨床緊密結合，共同發展，不斷進步，可以為患者提供更好的服務，可以更好地造福人類。

        來源：張浩,薑德華,王博,孫飛,馬慶防,丁茂華,湯暢通,陳傑.3D打印技術在神經外科臨床中的應用[J].中國藥物與臨床,2021,21(14):2476-2477.