传统临床手术诊断，在面对复杂病情和个体差异时，面临着三个方面的核心挑战：

一、传统依赖 CT、MRI、心脏彩超等二维影像进行手术规划，难以直观呈现器官立体结构与病变毗邻关系，如单发右心房黏液瘤、儿童心脏缺损细节、骨软骨瘤走向等，导致医生只能依赖经验判断，手术精度进一步受限，术后并发症风险较高。

二、患者个体差异显著，标准化通用解剖模型无法适配个性化的手术需求，而传统手工制作实体模型不仅周期长达 2-3 周，无法满足急诊手术快速准备需求，且单模型成本超 5000 元，长期使用会增加医院与患者的经济负担。

三、复杂手术的医患沟通难度大，二维影像难以让患者及家属清晰理解病情与手术风险，导致术前沟通效率低、满意度不高。

这些痛点，都有可能影响诊疗的精准度，因此武汉亚洲心脏病医院积极寻求技术突破，希望通过 FDM 打印设备，革新传统术前诊断方案。

用户概况

武汉亚洲心脏病医院（以下简称 “亚心医院”）是国内顶尖的三级甲等心脏病专科医院，也是华中地区乃至全国心血管疾病诊疗、科研与教学的核心机构之一，同时在肝胆外科、骨科等复杂外科领域具备深厚诊疗实力。

医院年均开展各类心脏及复杂外科手术超 1.5 万台，其中低龄儿童先天性心脏病手术、复杂肝癌切除手术、高难度颈椎修复手术等疑难病例占比超 30%。

该院儿童心脏中心年接诊低龄先心病患儿超 2000 例，患儿心脏最小仅鸡蛋大小，结构复杂且个体差异大，传统诊疗难满足精准手术需求。

骨肿瘤科主攻骨软骨瘤，骨盆骨骼肿瘤等外科治疗，需应对软骨组织复杂、肿瘤浸润范围难界定的问题，手术规划难度高。心脏外科以二尖瓣修复类高难度手术为主，术中容错率低，对术前精准规划需求迫切。

拓竹 H2D 打印机，凭借其高精度、多材料适配、高效率、低成本的优势，成为医院解决术前模型定制难题、推动精准医疗落地的关键选择，将医学影像数据快速转化为可触摸、可操作的实体模型，为复杂手术的精准规划、风险控制与医患沟通提供有力支撑。

应用成果

案例一：二尖瓣环定制化打印

在亚心医院心脏外科的二尖瓣疾病手术中，“装置适配难、术中调整繁” 是长期困扰临床的核心痛点。传统二尖瓣环装置均为标准化规格，但患者二尖瓣环的形态、直径存在显著个体差异，部分患者还伴有瓣环钙化，导致装置植入后常出现贴合度差、瓣周漏等问题。

团队在诊疗中发现，经食管三维超声虽能精准获取二尖瓣环的影像数据，但缺乏实体参照，难以将数据直观转化为定制化装置。此前团队曾尝试手工制作简易模型，却因精度不足、制作周期长无法满足临床需求；入门级 3D 打印机虽能快速出模，但无法适配柔性材料，难以模拟二尖瓣环的弹性特性，模型与真实解剖结构偏差大，无法支撑装置研发。

针对这一需求，武汉亚新医院夏教授团队引入拓竹 X1CC 高精度 3D 打印机，先通过经食管三维超声采集患者的二尖瓣环数据，再用拓竹 X1CC （最小层高 0.08 mm）打印了 1:1 TPU 二尖瓣柔性模型，精准还原了瓣环的形态、钙化区域及瓣叶附着点。

基于模型测试，团队可以快速调整二尖瓣环装置的支撑环口径、形变槽位置，实现±0.5 mm 微调，最终研发的 “3D 打印测量制备二尖瓣环装置”（专利号：CN 218420138 U），将术后瓣周漏发生率降至 3%，术中调整时间缩短至 15 分钟，目前已应用于百余例手术，患者术后心功能恢复时间大幅缩短。

案例二：骨肿瘤术前规划

在骨科领域，拓竹 3D 打印机为患者解剖结构辅助手术规划提供了关键技术支撑，尤其在骨肿瘤诊疗场景中价值显著。骨肿瘤患者的发病部位、肿瘤大小及浸润深度存在极强的个体差异，在关节周围、脊柱、软骨等复杂部位进行手术时，面临着诸多挑战。切除边界不足容易导致肿瘤复发率升高，而切除过多又会给后期的重建工作带来困难，影响患者术后功能恢复。

依托拓竹 H2D 打印机与 Materialise Mimics 软件的协同方案，这一困境得到有效解决：首先基于患者的 CT 和 MRI 数据，利用Materialise Mimics 软件能够制备出精确的患处三维模型，对肿瘤区域与正常骨组织的精准分割。

以骨软骨瘤（osteochondroma）手术为例，医生通过 3D 打印的实体患处模型，可以精准了解肿瘤的实际范围以及所累及的解剖结构，进而据此设计出最为合适的手术入路，确定精准的截骨水平和角度。

半骨盆骨骼内部生长肿瘤的可视化

这样一来，既能在保证肿瘤学安全的前提下，最大程度减少不必要的骨损失，为后续的重建固定奠定良好基础，又能根据肿瘤位置、大小等特点，设计并打印出个性化的假体。术前，医生还可在 3D 打印模型上反复进行重建手术演练，确保假体在术中能够与骨缺损部位完全匹配。据医院报到，采用 3D 打印个性化软骨肿瘤进行术前规划，不仅可以使手术切除更加准确，还能缩短手术时间，减少出血和切口并发症的发生。

拓竹 H2D 双喷嘴打印机的引入彻底解决了只能打印单一颜色PLA材料这一困境：科室通过多层 CT 数据重建骨组织三维模型后，用H2D双喷嘴同步打印，左热端以白色PLA打印软骨实质，右热端打印红色TPU标注肿瘤，精准还原肿瘤附着边界，同时利用Bambu Studio中的互锁梁实现两种耗材的紧密连接。

模型制作周期总缩短至 15 小时，成本降至 150 元/个，误差可以控制在±0.1mm 以内。借助模型，医生可以直观标注截骨角度与深度，确保截骨既彻底清除肿瘤组织，又最大程度保留健康骨与软骨结构，某例肿瘤包裹骨软骨的复杂手术中，成功避开了正常的骨组织，术中出血量大幅减少，术后骨面炎症发生率也相对降低，目前已应用于几十余例复杂骨肿瘤手术。

中央上颌切除术术前规划模型

案例三：室间隔缺损术前规划

拓竹官方切片软件 Bambu Studio 为医院各临床科室医生提供了直观高效的医疗模型切片操作方案，其专业化的功能设计深度适配术前解剖模型的定制化需求。在心脏模型打印场景中，软件内置的精准上色功能可实现对模型关键结构的分区色彩标注与打印参数协同配置，大幅提升模型的临床参考价值。

完成色彩标注后，软件可自动关联拓竹 H2D 的多喷嘴打印功能，实现 “色彩分区-喷嘴分配-切片参数” 的一键协同：若使用拓竹 H2D 双喷嘴打印机，软件可自动将基础底色区域分配至主喷嘴，将关键结构标注色分配至副喷嘴，并自动生成优化不同材料的打印温度与支撑策略。

整个过程无需医生具备专业 3D 打印技术背景，医生仅需完成结构分区与色彩标注，即可生成符合可直接打印的标准的切片文件，且打印成品的结构色彩对应准确率达 99% 以上，为医生直观识别心脏关键区域、制定精准手术方案提供了可靠的实体模型支撑。

案例四：颌面部正颌术术前规划

在正颌外科领域，手术复杂程度高，涉及颌骨的截骨、移动与重新固定，对颌骨解剖结构的精准把控以及术前医患高效沟通有着极高要求。拓竹 3D 打印技术凭借其高精度与材料适配性，为正颌手术的术前规划和医患沟通提供了有力支持。

以正颌手术颅骨解剖学模型为例，传统上医生主要依靠二维的 CT 影像向患者讲解病情与手术方案，患者往往难以理解复杂的颌骨空间关系，导致医患沟通效率低下。

借助拓竹 3D 打印机，可将患者的 CT 数据转化为 1:1 的实体颅骨解剖学模型。术前，医生可以利用这个彩色的实体模型，向患者详细展示颌骨的畸形情况、手术需要截骨的位置、移动的方向以及术后的预期效果。患者通过亲手触摸、观察模型，能更真切地理解自身病情和手术方案，极大提升了医患沟通的效率与患者对手术的认知度，缓解患者的焦虑情绪。

正颌外科颅骨解剖术前规划模型

拓竹3D打印技术在武汉亚洲心脏病医院的成功实践，清晰地展现了一项重要趋势：当精准、高效且可及的数字化制造技术与临床深度需求相结合，便能突破传统诊疗模式的天花板，真正推动精准医疗从理念走向常规。

随着技术的持续进化与应用经验的积累，3D打印必将在更广阔的医疗领域，成为赋能医生、造福患者的常规力量，持续为生命健康事业创造不可替代的价值。