北京的中国医学科学院肿瘤医院研究团队利用3D打印技术辅助颅底肿瘤治疗，显著提高了手术规划和内窥镜模拟效果。研究表明，使用患者特定的3D打印解剖模型，外科医生能更精准地规划手术路径，优化术中决策，减少手术风险。通过模型模拟，部分患者的手术方式从单纯内窥镜手术转变为联合开颅手术，成功去除了大部分肿瘤。该技术还在医学生培训和患者沟通中发挥了积极作用，帮助解决了尸体标本短缺的问题。虽然成本仍是一个考虑因素，但3D打印模型为颅底肿瘤治疗带来了革命性的进展。
中国医学科学院肿瘤医院与北京协和医学院的研究人员报告了使用3D打印技术辅助颅底肿瘤治疗的研究成果。该研究发表于Springer Nature，描述了如何通过患者特定的解剖模型改善外科手术规划、指导内窥镜模拟，并为神经外科领域的教育提供帮助。
2015年10月到2019年3月期间，五名患者（3男2女，年龄从6岁到70岁不等）接受了3D打印模型支持下的治疗。这些肿瘤的最大尺寸为8厘米，平均为5.4厘米，且通常扩展到如海绵窦、眼眶尖和翼状突等关键区域。四名患者曾接受过手术，导致鼻腔和颅底解剖结构发生变化，增加了新一轮手术的复杂性。打印的复制品帮助外科医生确定安全的手术路径，在两例中，模型促使手术方案从单纯的内窥镜方法改变为联合开颅方案。
CT扫描数据（切片厚度为0.625毫米）和MRI序列通过Materialise公司开发的Mimics Medical软件处理为立体光刻文件。然后，使用3-Matic和Magics进一步优化模型，最终通过GrabCAD Print进行打印，打印过程中实现了肿瘤、颅骨、神经和血管的颜色编码。
制造工作由广州的Medprin再生医学科技公司与珠海的Seine科技公司（提供3D打印服务）完成。层厚保持在0.032毫米以内，以确保精度。五个模型采用多喷头建模、立体光刻技术及Seine的白喷头工艺与多喷头技术的混合方式制作，主要材料为光敏树脂。每个模型的平均打印时间为16.3小时，成本约为4500元人民币（约合620美元）。
九名神经外科医生——两名副主任医师、四名主治医师和三名住院医生——使用5点Likert量表评估了这些模型。评分从3.7到4.7不等。第4号模型（采用混合光敏树脂材料）获得了最高评分4.36，被认为在手术模拟和解剖学习方面最为有效。
这些模型用于手术室模拟，配合卡尔·斯托兹（Karl Storz）内窥镜和标准手术工具。这些预演提供了肿瘤与周围结构的关系的深入理解，并影响了手术策略。对于患者2，模型显示肿瘤扩展到海绵窦并与脑组织粘连，促使团队将手术方式从内窥镜方法改为左侧颞部联合前脑间切口手术。对于患者3，模型显示肿瘤与颈内动脉接近，促使采用了亚颞入路并进行了重建。
在另外三名患者中，打印模型证实了经鼻内窥镜切除是可行的。术后影像显示，四例患者的肿瘤完全切除，另一例几乎完全切除。平均手术时间为五小时，失血量为440毫升。病理检查发现两例脊索瘤，一例非典型脑膜瘤（WHO II级），一例原始神经外胚层肿瘤和一例表皮囊肿。没有患者发生脑脊液漏、颅内出血或感染。
作为一个认证的住院医师培训中心，该医院利用这些模型进行教学，以解决中国尸体标本短缺的问题。3D打印的颅底复制品使住院医师能够直接体验患者特定的病理情况，提升空间理解能力和内窥镜技术。评估者表示，模型提供的优势超越了传统教学，因为它们能够表现出尸体标本中常常缺乏的解剖变异。
患者及其家属在咨询过程中也从实物模型中获益。外科医生使用这些模型演示肿瘤的位置和手术方案，在二维影像不足以供非专业人士理解时，极大地提高了沟通效果。
自1988年增材制造首次进入颅面外科领域，1999年进入神经外科以来，3D打印技术已广泛应用于动脉瘤和植入物规划。然而，针对颅底肿瘤的患者特定模型报告仍然较为有限。北京团队强调，24小时以内的打印时间使得这种技术能够满足紧急手术需求。尽管成本仍然是一个考虑因素（每例平均成本4500元人民币），打印的复制品减少了手术中的不确定性并增强了培训效果。
研究作者承认本研究的局限性，包括样本量小、依赖主观评估以及需要更大规模的研究队列。他们预计，未来的模型将通过使用模拟神经纤维和流体动力学的材料，实现更高的保真度，从而能够模拟血液和脑脊液的动态流动。这些特性将使手术模拟更接近真实的手术操作。
