2022年11月13日下午，“前沿工程讲堂”第17讲在第二教学楼401教室举行。北京大学第三医院刘忠军教授讲授“3D打印骨科手术植入物的研发价值与临床应用前景”专题课程。

刘忠军教授首先回顾了骨科学（矫形外科学）280多年特别是最近60多年的发展历史。20世纪50-60年代，骨科学流行以“牵引”和“石膏固定”的方式开展治疗；70-90年代，骨科领域中颈椎和胸腰椎的固定技术逐渐兴起；到了21世纪，金属内固定技术开启了“医工结合”的大门。借助相关学科的交叉融合成果，内固定与内植物技术研发与创新推动了手术治疗技术不断取得进步，促进了骨科学的突破性发展。

刘忠军教授主讲“前沿工程讲堂”

之后，刘忠军教授围绕“3D打印技术能为骨科学带来什么”这一核心问题进行讲授。3D打印也称增材制造，应用在骨骼模型上始于上世纪末至本世纪初。这项技术出现只有10余年的时间，但在科学史上却具有重要的里程碑意义。最早应用于骨科与其特质有关：一是骨组织CT扫描图像可便捷地转化为3D打印的数字文件；二是骨骼解剖结构复杂且为硬组织，形态相对恒定，易于由工艺形成产品；三是钛合金为骨科内固定物采用最多的材料，相容性好，未见免疫排斥。

随后，刘教授重点讲述了3D打印技术在骨科的应用现状及应用价值。首先，3D打印技术可以制作骨骼模型，为医学教育、临床诊治和医患沟通等方面提供了极大便利；其次，在脊柱外科的应用中，3D打印技术可以制造手术操作导板，提高了术中穿刺或螺钉拧入的精准度；最后，3D打印技术制作的钛合金内植物，方便在术中植入体内，有利于修复、重建骨结构及功能。目前来看，3D打印骨科假体技术的发展，既显著提高了临床治疗效果，又使疑难重症治疗取得突破，还促使骨缺损修复创新理念与技术的形成。

课程最后，刘教授特别强调了3D打印骨科手术植入物研发的其他价值与作用。他认为，3D打印骨科手术植入物的研发将使医工交互跨入前所未有的新时代，工程领域的新技术会在医学治疗中发挥巨大的价值，医工交互与融合会呈现出更为深化的局面。同时也将促使中国骨科从追随、并跑向引领的转变，有力提升中国民族工业的崛起与国际竞争力。

课程互动

在互动交流环节，刘忠军教授向同学们展示了3D打印骨科内植物产品的实物，并对内植物产品的材质、与人体的相容性和使用年限等问题展开深入的讲解。线上线下的同学们就中国3D打印技术的现状、骨科内植物产品的未来发展趋势、医工交互与融合的发展方向等问题踊跃提问，刘教授逐一进行了解答和分享。