为了追求以患者为中心的护理、规划和治疗，医疗服务提供商和医院日益重视 3D 打印技术，并将其作为提升培训、优化术前准备以及制作个性化手术器械和导板的宝贵资源。对于新加坡陈笃生医院 (TTSH) 来说，3D 打印所用树脂的多功能性有助于制作逼真的义肢。
陈笃生医院的医疗 3D 打印中心改变了患者护理方式
急诊手术在医院中很常见，这需要快速响应，因此依赖第三方供应商提供解剖模型和手术导板往往并不切合实际，尤其是对于规模较大的机构而言。这促使 TTSH 成立了一个内部 3D 打印实验室，保证为患者提供及时准确的解决方案。
“过去，要获得 3D 打印件或 3D 模型，我们必须寻找供应商。但这并非易事。而且，临床医生本来就很繁忙，这给我们的工作带来了困难。”
Michael Yam 医生，骨科医生及首席临床主任，TTSH 医疗 3D 打印中心
该中心为医院、医院各部门和患者提供临床服务。于 2022 年 11 月正式启动，但该中心自 2020 年以来一直在运行。主要工作内容是根据医学扫描结果为患者的器官打印 3D 模型，使主治医生能够更清晰地解释病情和必要的治疗方法。还可以帮助外科医生打印夹具或定制工具，以辅助手术，或在模型上练习复杂的手术。
“Formlabs 3D 打印机与生物相容性树脂配合良好，这对我们的外科手术非常有用。有助于提高手术的准确性和精确度。这也简化了工作流程，如果需要对患者进行手术，同时尽快获得扫描结果，内部设施将负责这一过程，并确保快速完成。”
Michael Yam 医生，骨科医生及首席临床主任，TTSH 医疗 3D 打印中心
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挑战
2022 年，73 岁的 J. F. Lian 在与皮肤癌抗争的过程中，切除了大部分鼻外侧。Lian 表示，他已经接受了面部中间存在一个洞的生活方式，而在 TTSH 为他提供了获得 3D 打印鼻子的机会时，他感到非常惊喜。3D 打印义鼻是该中心的一个试点项目。
皮肤癌幸存者 J. F. Lian 先生和他的 3D 打印面部模型以及义鼻。
解决方案
一位同事向 Yam 医生建议，由该中心为 Lian 设计并 3D 打印义鼻。Yam 医生说：“我知道 3D 打印技术有多么有用，而且一直在寻求突破。” 因此，2022 年 11 月，TTSH 的医疗 3D 打印中心根据 Lian 的面部扫描结果，为他定制设计并 3D 打印了一个树脂义鼻。
第一步是创建一个 3D 打印文件，该文件来自手术前 Lian 的面部 CT 扫描结果。3D 打印工程师对图像进行了清理，并将其“切片”成打印机可以读取的文件。在 Formlabs 公司的 Form 3B+ 3D 打印机上使用 Surgical Guide Resin 打印义鼻大约需要一个小时。接下来，将 3D 打印件浸泡在异丙醇中，以去除多余的树脂。然后将 3D 模型放入固化机器中，在紫外线下硬化。最后，对其进行修整、打磨和抛光，为上色做好准备。
由于 3D 打印可以解决许多医疗问题，Yam 医生表示：“我们希望 3D 打印技术能够惠及更多患者。”
Michael Yam 医生的团队在不同的材料上进行了上色实验。
进行了多次尝试才确定合适的颜色。
Lian 先生亲自试戴 3D 打印义鼻，测试其形状，配合和功能。
成果
为 Lian 制作 3D 打印义鼻始于其面部的 CT 扫描，并对扫描结果进行处理和打印。由于体重下降和面部变化，最初的配合出现了问题，之后又重新进行了扫描。在 Yam 医生与新加坡技术教育学院 (ITE) 的美容专家 Goh 女士和 Ho 女士合作之前，逼真的彩色打印是一项挑战。尽管拥有丰富的舞台化妆经验，但要为树脂修复体涂上与肤色相匹配的颜色还需要大量的实验。他们绘制了精细的细节，并进行了最后的涂层处理，但对日晒和匹配性的担忧依然存在。最终，透明胶带和策略地使用眼镜帮助他们舒适地固定了修复体。
TTSH 3D 打印团队负责人 Michael Yam 医生于 2019 年首次使用 3D 打印技术辅助手术。
手术导板实现精确结果
Yam 医生还分享了 Formlabs 3D 打印技术在医院的各种应用，包括手术导板。他们利用 3D 打印手术导板进行了大量手术，取得了更好的效果、更高的准确性并节省了时间。
在详细介绍最近一个使用手术导板的病例时，Yam 医生说：“一名 60 多岁的男子在一次道路交通事故后来到我们医院。他的股骨有一个形状异常的缺损，需要进行骨移植。我们首先进行了 CT 扫描来检查骨骼。利用扫描数据，我们设计了一个符合缺损形状的定制夹具。然后，利用 Formlabs 技术对该夹具进行 3D 打印，再进行后处理和消毒，以供手术使用。借助 3D 打印中心设计的手术导板，我能够精确地切割移植物以配合缺损处。这简化了手术过程，减少了骨塑形和手术时间。还缩短了麻醉时间，可能还会降低感染率。”
由 TTSH 打印的患者特定手术导板和 3D 模型示例，在众多手术中实现了非凡的准确性和效率。
如何利用 3D 打印技术制造用于术前规划的解剖模型并提高患者满意度
本白皮书中提供了实践演示，可帮助医生和技术专家从患者扫描文件入手创建 3D 打印解剖模型，了解有关设置 CT/MRI 扫描、分割数据集和将文件转换为 3D 打印格式的最佳实践。
未来的 3D 打印项目
TTSH 目前正在开展一个有关植入物打印（即打印植入物）的项目。在提及这一开创性尝试中正在探索的材料时，Yam 医生解释说：“我们计划使用传统材料，如钛和不锈钢，以及探索用于这些用途的 PEEK 和硅树脂打印，特别是考虑使用修复体硅胶。”
医院还在开展另一个项目，将增强现实技术与 3D 打印技术相结合，用于教学目的。“完全依赖于打印并不切合实际。因此，增强现实技术可以提供帮助。这将优化培训并增强相关人员的信心，”Yam 医生补充道。
除了植入物和教学工具外，TTSH 还将重点扩大到打印越来越多的义肢和手术导板。这些工作旨在生产高度定制化的义肢和设备，以完美满足患者的个性化需求。此外，通过 3D 打印技术制作的手术导板将为外科医生提供复杂手术的精确模板，从而提高手术的准确性并改善效果。TTSH 希望通过在 3D 打印领域的不断创新，推动个性化医疗的发展，改善患者护理。
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