根据弗若斯特沙利文报告统计，我国2016年骨科手术总量达290万例，2017-2021年保持10-15%的增速增长。据《Nature》介绍，目前中国每年约有2000万例骨科病例，其中4/5需要手术治疗，涉及到创伤类、脊柱类、关节类、运动医学类、颅颌面外科类，完成这些手术需要较好的医疗方案以及大量骨科耗材。

手术治疗骨科病是医学界普遍使用的方法，通过置换手术，把表面坏死的软骨去掉，换成金属、陶瓷、聚乙烯人工假体，从而达到治疗目的，但手术存在不少痛点和难点：

1.术前方案设计过度依赖于医生的经验和能力，增加了定制骨骼模型、方案设计精准性和手术操作难度；

2.因每个患者实际问题不尽相同，无法契合实际的个性化需求；

3.患者手术后翻修率达20%以上，患者面临二次手术痛苦等。

事实上，国内外一直在探索新的置换技术，希望在降低成本的同时能够实现更好的治疗效果，并取得了一定的技术突破。

在国外，美国上世纪80年代开始进行3D打印技术的研发，2006年新工业技术曙光初现，美国首次使用3D打印技术对患者进行关节置换，由此3D打印技术进行关节置换作为新工业技术进入到临床应用阶段。

在国内，3D打印技术在医疗领域也得到广泛的探索和临床实践。2014年，北医三院骨科累计已植入3D打印人工假体78例，完成了多项脊柱与关节产品的前期开发与专利；2015年CFDA（国家食品药品监督管理总局）也批准了中国首个3D打印髋关节产品。

据人民论坛网相关报道：2022年服贸会上，中关村翠湖科技园企业纳通科技集团旗下纳通生物科技（北京）有限公司推动产业转化的——“半个性化全膝置换用人工关节”和“个性化全膝置换用人工关节及其配套手术导板”2项国际首款骨科植入物产品惊艳亮相，推动膝关节置换手术走向个性化定制时代。

国内外医学界同时瞄准3D骨科打印技术，可见该技术在关节置换领域个性化应用场景十分广阔，不仅有利于促进该领域技术进步，还为人类健康事业的发展增添了新动能。纳通科技集团建立3D打印中心，致力于3D骨科技术研发与生产，临床应用成果显著。

个性化定制，尽显优势

纳通3D骨科打印技术是一种三维立体技术，又称为"快速成型技术（rapid prototyping）"或"增材制造技术（additive manufacturing）"。其原理是通过X线、CT和MRI对所要打印的部位进行摄影，将所得到的图像信息数据化，以医学影像软件常用的"DICOM"格式导出；根据最终的打印需求对图像数据信息进行加工处理，然后利用3D打印机根据"STL"格式的数据化信息重建打印物；通过对打印物进行后期处理和性能评估后，以达到临床应用效果。与传统技术相比，3D骨科打印技术有着明显的优势:

成本低，交付迅速

3D骨科打印技术直接用三维数字模型制作零件，不需要开模等流程，降低了成本，使制造零件的单位成本更合理；传统注塑成型技术，需要大规模生产冲抵模具，装配和生产的综合成本较高。而且，传统制造方式需要15-60天才能产出零件，患者多等一刻，就增加一分痛苦。采用3D骨科打印技术，预定后第二天就能制作完成，大大缩短了患者的等待时间；除可以快速满足患者需求外，还能够在生产中快速迭代和动态修改零件，实现按需定制。

不限零件形状，提高库存利用率

传统技术减材制造，需在材料块中移除多余材料，才能得到想要的零件，因此材料损失会很大，而且需要对材料块大量制造和采购，大量库存导致前期投入成本增加。3D骨科打印技术可做到不损失材料，并且可以打印成复杂的几何形状，包括各种集成功能，根据零件尺寸进行自主设计及打印，成本仅为机加工零件的一小部分，减少了实物存储，库存管理也更高效。

定制个性需求，拓展医生发挥空间

3D骨科打印技术的灵活性，给医生设计手术方案提供了充分的发挥空间，还可根据患者对现有产品的反馈，不限次数及时调整方案。纳通3D骨科打印技术堪称行业内创新的典范，拥有金属材料、尼龙材料及聚乳酸材料等多种打印工艺，已完成2000余例手术导板、个性化植入物的产品、设计加工以及临床应用，可以帮助医生更加高效的完成个性化治疗。

创新引领，场景应用广泛

据统计，3D骨科打印已在医疗行业有大规模应用，使用纳通3D骨科打印技术的医疗机构一致认为，通过3D打印骨科技术提供打印人工膝关节、髋关节、骨骼模型等个性化定制和服务，带来的是一场关节置换应用场景的新变革。

术前模型打印服务可以通过患者医学影像数据重建，快速制造1:1骨骼模型，提供术前模型打印服务，帮助医生准确地了解患者病情特征，进一步预估手术方案，使手术更加精准。

个性化手术导板服务通过数字骨科技术，根据患者病情预先进行手术模拟、假体选型、位置安装等，以确定个性化手术方案。制造的手术导板可以进行常规高温灭菌，在术中可以与骨面全部贴合，实现手术的准确定位，此项技术在全膝关节置换、截骨矫形中已经有较为成熟的应用案例。

个性化关节垫块服务根据患者骨量情况设计个性化垫块，使用激光选区烧结工艺，将钛合金粉末逐层烧结至所需形态，来满足一些骨量缺失的患者；产品与患者骨骼实现高度匹配，无需再次修整；产品表面为钛合金多孔结构，更有利于骨整合。

个性化人工椎体主要应用于脊柱椎体置换，通过患者影像重建病椎形态，根据患者生理曲度、椎体形态设计个性化人工椎体，与上下椎板完全契合、同时增大接触面积，从而获取更好的稳定性，提高手术成功率。

这些应用场景已在全国多家医疗机构开展临床应用，应用效果已在临床中得到了印证。

持续探索，造福更多患者

“推动医学技术进步，引领医疗产业发展，帮助患者以最小代价战胜疾病，恢复健康——是纳通人的使命。”3D骨科打印技术研究团队负责人表示，“为解决个性化重建假体的刚需，实现关节置换手术治疗模式的转变，实现真正意义上的‘个性化’与‘精准化’治疗，造福更多患者，我们纳通成立了3D打印中心。”

国内从事3D打印的企业较少，没有更多的案例可以借鉴，所以摸着石头过河成为研发的常态。打印设备参数设置就是一个首要难题，参数设置需要反复实践，为了拿到第一手数据，需要大量的临床案例积累和耐心的等待，反复实验对比。纳通3D打印中心技术研发团队在一次次的实践中，最终成功制定出一套统一的扫描参数模板。

制造精准的模型并不是纳通3D打印中心技术研发团队能独立完成的工作，还需要与医院的医生反复沟通，将医生需要的、契合患者实际的模型以即刻进入临床应用的状态呈现出来。这样的过程虽然有些复杂，当看到打印成果在医生的操作下，切实帮助患者减少痛苦，恢复健康时，大家觉得所有的付出都值得。

结语

2017年，中国工信部、发改委、国家卫计委以及财政部等十二部门联合印发了《增材制造产业发展行动计划（2017-2020年）》，其中提出要建立“3D打印+医疗”的示范应用。2018年，3D打印技术被列入“十三五”国家重点研发计划支持的重大专项之一，国家政策大力鼓励国产创新和替代，一系列政策的出台为3D骨科打印技术的发展壮大，提供了强有力的支撑。

纳通3D骨科打印技术以中国式创新，走在行业前端。未来，纳通科技集团将以持续的技术创新和高度的社会责任感，整合全球创新产品和技术资源，加大研发投入，为患者和客户提供更优质的产品和服务。

北京纳通科技集团是一家全产业链发展的国际化医疗健康产业集团。纳通的核心业务涉及医疗内植入物、智能外科设备、生物基材料、防疫物资等领域，其中骨科植入物业务始于1996年，旗下拥有10家国家高新技术企业。

纳通的产业布局国内外，在北京设有职能管理及研发总部，在天津拥有正天、伊宁、纳通防护等品牌制造基地及天津研究院；国外产业主要布局在欧洲，在德国建有欧洲精密制造中心及研发中心，在芬兰建有生物基材料研发及制造基地。纳通坚持创新驱动，目前申请700余项专利。此外，纳通积极参与混合所有制改革，投资国药集团医疗器械业务板块，在中国科学器材有限公司及中国医疗器械有限公司持股40%。

纳通成立以来，先后被评为“北京生物医药产业跨越发展工程G20杰出贡献企业、行业领军企业”“中国产学研合作创新示范企业”“国家企业技术中心”“北京民营企业百强”“北京市抗击新冠肺炎疫情先进集体”“各民主党派、工商联、无党派人士为全面建成小康社会作贡献先进集体”。