是用于指导放置内固定物（如螺钉）、帮助骨重新定位和帮助确定截骨范围的工具。
在引导模板的帮助下，外科医生可以轻松确定螺钉路径的方向和深度，选择截骨的角度和范围，提高手术的精度、安全性和可靠性。
它简化了困难的手术步骤，缩短了医师的学习曲线，加速了中青年医师的成长。
减少辐射可以减少手术并发症并提高骨科手术的质量。
与手术导航系统相比，手术导板更方便、更易于使用。
目前，许多医院对3D打印技术的使用持积极态度，并在骨科手术中得到广泛应用，但随之而来的数据采集、导板设计、制造和应用等问题也相应增多。本文旨在回顾手术导板的进展和基本应用，分析其局限性。我们希望这篇综述能为工程师和外科医生设计和应用更准确、更智能的指南提供有用的信息，特别是对于那些刚接触该领域并希望为这一重要的多学科生物医学工程和骨科领域做出贡献的人。
在过去的几十年里，许多教授对3D打印进行了研究。1979年首次提出使用3D医学成像（特别是CT数据）重建物理模型的概念。1980年代中期，CharlesHull教授在美国发明了用于打印3D模型的立体光刻设备(SLA)并申请了专利。随后，他创办了一家名为3DSystems的公司，专注于3D打印技术的开发。1988年，他们发明了第一台打印机，被认为是3D打印技术的先驱。
ScottCrump于同年提出熔融沉积建模(FDM)，并于1991年将其应用于第一台商用打印机，随后成立了Stratas公司。CarlDechard于1986年在德克萨斯大学发明了选择性激光烧结(SLS)，并于1989年获得了第一个用于打印3D模型的SLS专利。1992年，层压物体制造(LOM)被发明，但由于其性能较差而没有被广泛使用。3D打印技术于1989年首次获得专利，这也是“3D打印机”一词首次被使用并获准用于打印塑料、金属和陶瓷部件。
在医学领域，Mankovich在1990年根据CT扫描数据，通过SLA复制了第一个颅骨解剖模型。早期，美国旧金山的一家公司为患者制造假肢的所有组件。计算机辅助骨科手术导板的概念于1990年代由德国教授KlausRadermacher首次引入，用于指导植入物放置、肿瘤切除、截骨术，骨重新定位并提供植入物或假体的准确放置。手术导板的使用，允许将术前计划转移到实际手术部位，可以提高手术的精确度、安全性和可靠性，但当时设备、材料和软件的限制并没有允许制造手术导板以满足患者的需求。
自2000年代初以来，计算机和3D打印得到了长足的发展，并已在医药、航空航天工业、汽车工业、厨具等制造行业开展。手术导板最初被用作口腔种植牙的高精度工具，此后一直用于颌面外科、腹部肿瘤切除、泌尿外科和心血管外科。据报道，在骨科中的第一个应用是生产椎弓根螺钉放置指南。随着技术的发展，逐渐应用于肩、髋、膝、踝、外伤等手术，大大提高了手术效率。精准、智能、微创是骨科未来的发展方向，导板将在骨科手术的各个环节发挥重要作用。
3D打印手术导板已成为医学影像计算领域的热点。尽管生成数字3D模型的步骤因应用程序而异，但以下是打印3D模型所需的一般步骤。我们可以使用成像设备来获得二维可视化的源数据集。使用后处理工具和算法，可以生成解剖结构的多平面重构和3D视图。
目前，用于手术计划的医学设计软件主要分为三类：
商用软件，如比利时Materialise开发的MIMICS系统，是应用最广泛、功能最全面的软件之一。它可以执行专门的解剖分析，创建准确的虚拟3D模型，并虚拟地规划外科手术。
其他软件，例如，Analyze、3D-DOCTOR、SimPlant和SurgiCase可以导入图像数据并导出3D模型以进行3D分析、有限元分析网格划分、设计或3D打印。
开源的医学图像处理软件，如3DSlicer、OsiriX、Blender等。这些开源医学成像框架可供开发人员免费使用。3DSlicer是最发达和最全面的开源图像处理工具。它可以在iOS、Windows和Linux上运行，对扩散张量成像数据进行分析和可视化以及自动图像分割。但是，它的参数很多，使用起来非常复杂。OsiriX只能在iOS系统上运行，该系统执行医学图像处理、3D可视化和部分PACS功能。它非常有用，但功能主要集中在图像融合、图像渲染和图像注释上。Blender支持整个3D管道：建模、装配、动画、模拟、渲染和合成。
一些研究机构开发了算法工具包，包括可视化工具包（VTK）、洞察分割和注册工具包（ITK）等。它们为研究人员提供了很大的好处，但也有一些缺点。ITK不提供可视化功能，必须与VTK配合使用，这使得用户很难从两个大型且不一致的开发包中学习。
上述手术计划软件如图1所示。
图23D打印的过程
(A)使用患者的CT或MRI扫描获取原始数据
(B)工程师和医生使用软件对感兴趣区域进行分割
(C)工程师和医生完成数据的3D重建临床需求
(D)根据保存在文件中的数据，逐层打印粉末，得到最终1:1恢复的3D引导模板。
鉴于3D打印骨科手术导板的临床使用情况，导板可分为置钉导板、截骨导板和其他系列导板三种。
截骨导板：
是3D打印导板的主要参与者。
在骨科手术中，3D打印手术导板已被用作骨切割导板和钢板定位导板，以帮助对畸形愈合病例进行矫正截骨切口。
使用指南更容易执行该程序，因为没有关于骨切割的混淆。
在各种类型的手术中，如脊柱、关节、创伤和骨肿瘤，截骨导板被广泛使用。
3D打印导板技术使术前计划更易于执行，无需过多去除骨皮质或多个碎片，并增加了成功的机会。
我们将在不同的解剖区域详细讨论它。
因此，为了提高手术的准确性和效率，许多医生开始研究3D打印手术导板。模板和骨骼之间的足够稳定性对于确定是否可以使用该技术至关重要。
Pijpker等人设计了一种新的3D打印导板，包括金属嵌体、尾部定位的挂钩和交联支撑结构，可以更稳定地与椎骨一起移动，并在颈椎和上胸椎测试了良好的螺钉放置精度一具尸体。
关于多节段椎体使用引导模板技术的可能性，目前仍存在争议。
原因是大面积的肌肉暴露导致模板放置的偏差。
理论上，接触面积越大，定位效果越好。当手术暴露部位较小时，会遮挡外科医生的视线，导致定位错误。
因此，必须扩大手术暴露部位，以确保所有支撑点无一例外地与感兴趣区域接触。然而，过度解剖软组织可能会增加出血和感染的风险。
取而代之的是，我们可以选择使用经皮导板的设计，而不需要手术暴露部位，尤其是在踝关节、髂嵴等软组织较薄的部位。
武本等人设计了一种用于胸椎椎弓根螺钉放置的新模板，可以在不牺牲稳定性的情况下减少接触面积。
下面将介绍它们在各自领域的一些应用，表2显示了各类手术的主要基础研究和结果。
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脊柱外科医生需要处理各种复杂的脊柱问题，包括畸形、感染、创伤和退行性疾病。
在传统的螺钉固定、截骨等手术方法中，外科医生通常在手术过程中根据C型臂或O型臂监视器的结果来判断螺钉放置是否准确，或使用计算机辅助引导系统辅助螺钉的位置。
但由于外科医生的熟练程度和经验不同，患者体位改变后难以保证手术的准确性。
导航系统价格昂贵，操作复杂，并且有大量的辐射暴露。
难以满足患者需求，不利于普遍推广。
作为一种个性化技术，可以根据患者的实际情况设计患者专用导航模板。
3D打印螺钉导向器用于指导精确的术中螺钉放置。
脊柱和骨盆区域的解剖结构复杂，毗邻重要的血管和神经。如果螺钉轨道轨迹不理想，则会导致固定强度显着降低，严重时还会损伤椎动脉，导致严重出血问题。
2005年，Berry等人在尸体研究中首次报道了椎弓根螺钉导向器的使用。他在尸体标本中测试了3D打印钻孔模板，并取得了不同程度的成功。
随后，教授们针对脊柱椎弓根螺钉置入、椎体螺钉置入、皮质骨轨迹（CBT）螺钉置入等进行了大量实验。
在尸体和动物研究期间，它提高了手术团队实现负切缘的能力。
脊柱螺钉导向器对不同节段的影响是什么？
目前，脊柱的主要研究和应用是体外模拟螺钉置入和初步临床应用。我们将分别详细讨论它们，表3显示了不同类型脊柱手术的主要临床应用和结果。
椎弓根螺钉内固定由于其优异的生物力学特性，已成为颈椎后路手术中最强、最常用的内固定方法。
然而，放置椎弓根螺钉困难、效率低且风险大。出于本研究的目的，我们通常将颈椎分为寰枢椎和颈下椎（C3-C7）。
为了解决这个问题，郭等人设计了上颈椎椎弓根螺钉固定导航模板，在3D打印模型上放置了32颗螺钉，合格率为94.60%。
陈等人修改了传统的3D打印指南，比以前更准确。它拆除了原来的导向通道，并用一根向内移动的导航杆取而代之，只保留了螺丝孔。12具尸体颈椎标本中置入螺钉48颗，螺钉置入良好率为97.9%。
在临床实践中，遇到病情复杂的患者，该手术导板还表现出较高的螺钉放置准确率，提高了手术精度，减少了术后并发症。
Li等人发现模板的使用显着提高了椎弓根螺钉置入的成功率。C1椎弓根螺钉的安全率达到96.7%，C2椎弓根螺钉甚至达到100%，显示出作为徒手螺钉置入治疗齿状突骨折的良好前景。
浦等人使用了改进的3D打印模板，导模板两侧有通道，还有一根长30毫米、直径3毫米的导柱。
在17例患者中，改良导板在寰枢椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性上均有显着提高，成功率为97.06%。
此外，其他螺钉置入方法也进行了一些研究，如经关节螺钉固定、枕颈螺钉、C1侧块螺钉-C2椎弓根螺钉（C1LMS-C2PS）固定和C2椎板螺钉(C2TLS)。
得出的结论是，手术导板可以简化经关节螺钉和C2TLS固定，提高螺钉的准确性。在临床实践中，尚未观察到螺钉错位。
每位患者均未观察到神经或血管损伤。虽然C1LMS-C2PS固定具有降低血管损伤风险和实现即刻刚性固定的优势，但这种方式很难放置螺钉。
菅原等人发现模板可以精确地贴合并锁定在椎体模板上，并且螺钉插入成功完成，螺钉没有皮质侵入。与计划轨迹的平均偏差仅为0.70±0.42mm。
中、下颈椎的解剖变异较大。如果没有可识别的解剖标志，即使有透视辅助，也很难确定正确的插入点和插入角度。
我们完成了多项尸体研究以测试引导模板的影响，并证明引导可以显着提高螺钉放置的准确性。
通过理论研究，在放置手术导板方面获得了更多经验，这些经验也用于临床辅助外科医生。
Pijpker等人发现76颗螺钉轨迹的进入点和角度偏差分别为1.40±0.81mm和6.70±3.77°。在没有神经血管损伤、小关节侵犯或椎弓根壁侵犯的情况下达到安全水平。
是否应考虑软组织仍有争议。通过试验，学者们在指南的放置方面吸取了一些教训：
减少对引导放置的软组织干扰。
钻孔足够长。
体外刺激以确定轨迹安全性。
引导尺寸不超过单个椎骨的间距。
然而，有人建议可以尝试通过从骨表面去除软组织来优化引导模板的表面。
张等人进行了尸体研究并从骨表面去除了软组织。总共放置了158颗螺钉，准确率为98.1%。
在此基础上，彭等人开发了用于引导皮质骨轨迹螺钉的模板。成功提高了螺钉置入成功率，减少了术中并发症。
金山等人为20名连续患者提供了指南。它直接适合目标椎骨模板，即使在手术过程中脊柱排列发生变化，也能防止螺钉偏离预期轨迹。
此外，也有学者对整个颈椎进行了研究。他们根据不同的细分市场选择了理想的螺丝通道。导航模板提高了颈椎固定患者的准确性和安全性。几乎所有的螺钉都置入椎体而没有侵犯皮质。术中无血管或神经损伤。
2、胸椎辅助螺钉置入：
徒手螺钉置入仍然是胸椎椎弓根螺钉置入最主要的方法。然而，胸椎椎弓根的尺寸使得椎弓根螺钉内固定困难且风险大。3D打印模板现在是解决这些技术挑战的理想解决方案。
马等人在20个胸椎尸体标本中总共插入了240个胸椎螺钉。与徒手方法相比，导航模板显示出更高的准确率（约93.4%）和更低的风险发生率。
在微创手术中，Li等人进一步改进了3D打印指南。他们成功地在六具成人尸体的T6-L1段双侧放置了96颗椎弓根螺钉，CT准确率为98.6%结果。单手操作时，导板没有松动或移位。它缩短了引导模板放置的学习曲线，使其值得进行更多的临床试验。
已经尝试在胸椎中使用CBT螺钉中的引导模板。对于骨质疏松症或其他可能导致螺钉松动的疾病，这是理想的螺钉放置方式。预计将进行进一步的体内研究。
Chen等人首先提出了确定最佳螺钉轨迹的概念。对于每个椎骨，只能有一个最佳的螺钉放置轨迹。他们设计了一个3D打印指南来辅助放置358颗胸椎椎弓根螺钉，以便找到通过椎弓根中心轴的最佳轨迹。与设计轨迹相比，98.6%的螺钉入口点准确，98.9%的螺钉出口点准确。
医师逐渐建立起使用导板完成手术的信心，积累了胸椎导板的使用经验。
胡等人在151名患者的中上胸椎中总共放置了582颗椎弓根螺钉。582颗螺钉中的559颗（96.1%）完全位于胸椎椎弓根内，显示出良好的放置精度。
此外，菅原等人描述了一种新的配合锁定模板和多步螺钉插入技术，用于更准确地放置螺钉。没有发现螺钉侵犯椎骨模型的椎弓根皮质。
为了准确指导PS插入，Sugawara等人制作了三个模板，可以覆盖薄片的3D形状，并开发了一个独特的多步骤程序。术后CT扫描证实，颈椎和胸椎的801颗螺钉（98.5%）被准确放置，没有侵犯皮质。血管或神经没有受伤。
3、腰骶椎辅助螺钉置入：
在动物和尸体试验中，所有外科医生都对3D打印手术导板模板给予了积极的反馈，例如易于操作、螺钉放置精度的提高以及辐射暴露的显着减少。
此外，他们还测试了3D打印手术导板用于微创腰椎椎弓根螺钉置入的可行性。结果表明，导向器可以显着提高螺钉放置的准确性，减少过度的辐射暴露。
赵等人同时将传统的椎弓根轨迹(TPT)和CBT螺钉置入尸体中，82.5%的螺钉完全位于皮质骨中。这是一种安全、准确的椎弓根螺钉置入方法。该模板显示了临床应用的潜在选择。
Marengo等人对后路腰椎皮质骨轨迹螺钉手术导板进行了首次临床研究。
随后，越来越多的作者报告了在腰椎螺钉置入中使用导板。它在尸体研究中提供了类似的效果。在随访中，患者表现出疼痛和跛行减轻。
佩特龙等人评估了238名接受CBT融合治疗退行性腰骶部疾病的患者。
需要更多关于长期结果和准确性的临床研究，以直接比较传统椎弓根螺钉与CBT螺钉的放置。
松川等人使用患者特定的模板指南评估长CBT螺钉置入的临床准确性。共193颗螺钉（97.5%）完全置入椎弓根内，未发生神经血管损伤。近年来，一种新型的3D打印引导模板辅助经椎弓根椎间盘(TPTD)腰椎螺钉固定已被设计并在3D打印脊柱模型上得到验证。
骶骨骨折是临床常见病。在放置S2Alar-Iliac(S2AI)螺钉时，许多外科医生使用3D打印手术导板。与徒手置钉组相比，使用引导模板显示出更高的准确率。
更重要的是，Eltes等人提出了一种基于患者特定生物力学特征的3D打印指南，该指南更便宜，并且减少了术中X射线暴露。这样的指南可用于翻修脊柱手术或在进一步临床验证后用于更具挑战性的病例。但是，同样重要的是要考虑到导航模板的单独设计需要软件支持、复杂的指南设计过程以及较长的学习曲线来操作软件。
目前，椎弓根螺钉已成为矫正脊柱畸形的主要手术方法。
由于螺钉可以穿过脊柱的前柱、中柱和后柱，因此使用椎弓根螺钉代替其他固定装置可以更好地矫正和稳定。
然而，脊柱畸形的变化与弓根不足、椎体的旋转和压缩、关节和椎间盘增生、融合和附着韧带的骨化有关，导致难以识别传统的骨标记和插入角度。
X射线等常规影像数据的使用，使得外科医生难以获得直观、准确的3D解剖信息，导致螺钉置入失败率高。
此外，由于不同脊柱畸形患者之间的差异性很大，患者的肺、脊髓、大血管和神经根常有继发性结构变异。
3D打印导板摒弃了先前的椎体解剖定位，克服了空间椎体结构的变化，并消除了对昂贵设备的需求。
李等人回顾性分析了16例患者，发现如果使用模板，椎弓根螺钉的位置更准确。
切奇纳托等人观察到，引导组的螺钉放置准确率为96.1%，显着高于徒手组的82.9%，脊柱矫正率为60%，证明了替代传统徒手螺钉放置技术的可行性。
特别是在矫正严重（Cobb角>70°）和刚性（柔韧性<30%）脊柱侧弯时，风险仍然很高。
刘等人在48颗椎弓根螺钉中应用了多级模板，用于治疗严重的刚性脊柱侧凸。93.8%的椎弓根螺钉通过模板准确放置，所有螺钉一次性植入，无需调整。
这项研究表明，使用导板可显着降低严重和僵硬脊柱侧凸中皮质穿孔的发生率，并且该技术具有临床潜力。
先天性脊柱侧弯是脊柱畸形矫正手术中比较棘手的问题之一。
对于仍处于发育过程中的青少年，Senkoylu等人设计了一种3D椎弓根螺钉导向器，在总共134颗螺钉中实现了92.5%的螺钉的定位精度。
涂等人使用3D打印导板辅助24例脊柱侧弯患者置入螺钉，总体准确率为95.56%，显着高于常规治疗组的82.76%。
近年来，有人尝试在经皮椎体成形术(PVP)和椎间内镜手术中使用3D打印导板应用穿刺技术。
遵循准确的穿刺路径，可以减少水泥泄漏的发生率。
虽然理论上导板能够实现精确的螺钉放置，但是3D打印导板的精确匹配以及软组织滑移导致的对位面缺乏稳定等问题仍有待解决。
由于印刷材料的限制，我们需要解决模板在低温蒸汽消毒后变形的问题。
由于骨折类型的复杂性和多样性，创伤手术具有广泛的治疗选择，导致结果差异很大。
一些复杂的粉碎性骨折需要扎实的解剖知识和丰富的手术经验，但即使如此，也很难实现良好的对线和精确的固定，往往导致骨折重新定位不理想以及模板和螺钉固定错位。
此外，部分骨折畸形愈合患者常出现不同程度的疼痛或功能障碍，严重影响其生活质量。需要截骨手术改变肢体的受力线，以矫正畸形，保证关节稳定，缓解疼痛。
截骨方法分为角度截骨、旋转截骨和平移截骨。
截骨部位的选择以利于截骨固定、促进骨折愈合、不干扰关节功能为原则。
在过去的十年中，整形外科医生越来越多地使用3D打印技术来制造术中辅助设备，包括切割导板、导丝和螺钉导板。
如表4所示，这允许外科医生进行复杂的骨折固定和间断重建。
外伤病例主要分为骨盆、需要负重的下肢、非负重的肱骨和尺骨、桡骨和手的舟骨。
关于下肢，几乎所有股骨和胫骨的临床测量都显示术后矫正不足。
特别是，胫骨平台截骨在冠状面和矢状面的矫正程度与术前计划有很大不同。
胫骨平台骨折治疗的基本要求是恢复肢体的受力线和关节面的平整度。
为了评估复杂胫骨平台骨折手术钢板和螺钉个性化术前计划的准确性，Huang等人使用3D打印手术导板识别33个螺钉入口并放置6个锁定加压板在六名胫骨平台骨折患者中。
术后X线片显示螺钉长度、入钉点、螺钉方位等参数与术前计划无明显差异，钢板匹配良好，应用效果良好。
其他外科医生将模板应用于双髁胫骨平台骨折或楔形高位胫骨截骨术。术后螺钉固定及截骨准确，随访期间未发生感染、深静脉血栓（DVT）、神经血管损伤等围手术期并发症。
董等人报道一例经皮引导微创内固定治疗胫骨平台骨折。术后影像显示骨折复位准确、关节面平整、螺钉固定满意，是临床实现胫骨平台骨折微创治疗的一种选择。
孙等人回顾了总共54名接受股骨远端骨折微创经皮钢板截骨术(MIPPO)的患者。模板引导的MIPPO组手术准确度更高，股骨长度、解剖股骨远端外侧角（aLDFA）、解剖股骨远端后角（aPDFA）和前倾角变化较小，对线更整齐，优势更显着。此外，指南的帮助可以减少新手和经验丰富的外科医生之间的差距。
胫骨平台畸形愈合（TPM）可以通过关节内矫正截骨术恢复到膝关节表面的解剖位置，但精确的恢复并不容易。
许等人使用3D打印手术导板来提供截骨的精确定位并改善TMP结果，这是传统手术的可行替代方案。
张等人设计了一份指南，以协助横向胫骨骨转运(TTBT)手术，以促进血管再生对治疗糖尿病足患者的影响。该导板有效地保护了骨窗和骨膜的相对完整性。
然而，这些手术导板模板也有其局限性。
手术导板的精确定位是通过在骨骼周围充分暴露来实现的，流向骨膜的血流可能会受到影响。缺乏软组织可能导致术后伤口并发症（例如感染）。此外，手术导板的使用仅限于某些解剖边界以去除骨膜软组织。
在肱骨疾病中，手术导板主要用于辅助肘内翻畸形的矫正。
截骨的关键是确定截骨区域、截骨角度和底边长度。
传统的截骨角度基于射线照相测量并且具有不令人满意的截骨精度。
3D打印截骨导板可用于大大提高截骨精度、减少术后并发症和降低手术室成本。
但与肱骨骨折的计算机辅助虚拟手术技术相比，模板存在争议。
有人将引导模板应用于狗肘部，发现它可以准确放置在肱骨髁中。
在患有肘内翻畸形的儿童中，截骨导板安装在截骨区域并引导克氏针固定。
奥卡等人报告了一名肘部骨折愈合后出现肘内翻畸形的儿童。截骨手术20个月后，肢体的外观明显改善，肘部活动范围恢复到手术前的水平。
大森等人对17名髁上骨折后肘内翻畸形的患者进行了矫正截骨术。矫正后肘关节活动范围恢复正常，为未来改善肘关节畸形的患者提供了新的解决方案。
前臂截骨可分为桡骨柄截骨、桡骨远端和尺骨联合截骨，或仅尺骨或桡骨单侧截骨。
3D打印模板可用于矫正前臂旋转受限的桡骨和尺骨干的畸形。这已用于患有先天性或创伤后畸形的成人和儿童患者。
在Bauer等人的一项研究中，连续19名接受前臂截骨术的儿童应用3D打印手术导板，发现所有患者术后骨愈合良好，无需通过骨骺固定.畸形程度明显减轻，术后无并发症发生。
对于桡骨远端骨折畸形愈合的矫正，我们使用手术导板辅助截骨和螺钉放置。
设计基于对侧未受伤桡骨远端畸形矫正的3D打印手术导板的优势是显而易见的，但需要进一步研究以确定这些辅助工具是否会影响功能结果、畸形矫正和并发症发生率，以及它们是否具有成本效益。
桡骨远端骨折畸形愈合的矫正截骨术具有挑战性。
在尸体研究中，一种新的微创截骨方法达到了与开放手术相当的准确性。
霍尼格曼等人使用导向模板引导桡骨远端螺钉置入和截骨，实现快速可靠的准确解剖。
卡萨里等人使用导板治疗桡骨关节内骨折。在16个月的随访中，患者的所有运动范围都恢复了，并且在屈曲、伸展和旋转方面表现出明显的恢复。
在没有或很少移位的舟状骨骨折中，3D打印导板可以简单而准确地放置中央导丝以进行经皮舟状骨固定。
骨盆螺钉技术的最新发展减少了传统手术的创伤，同时提供了更好的生物力学性能。
然而，骨盆螺钉置入需要精确的轨迹和该领域经验丰富的操作者，以及从多个角度重复术中透视以确定解剖关系。
陈等人在尸体上放置了64块钢板和339颗螺钉，没有皮质破裂。在手术过程中，引导模板在适当的预定区域附着到骨表面。
6、其他：
除了常用的螺钉和截骨导板外，还有骨盆骨折和假体放置导板。
一些学者利用了骨盆骨折的3D重新定位、重新定位的骨折形式的3D打印、预弯曲钢板和术中应用的设计。
这种依赖预弯曲板的3D模型来指导骨折重新定位为将引导模板技术应用于骨折重新定位提供了有意义的尝试。
许多其他学者也尝试将辅助导板用于不同的外科手术，例如个性化引导的骨科导板和个性化骨缺损修复导板，以便为困难的手术问题提供更有效和准确的解决方案。
在关节手术中，关节置换术后患肢力线和软组织平衡的恢复是评估手术成功与否的重要因素。
术中截骨的准确性是决定性的。统计数据表明，超过一半的初次关节成形术和二期翻修失败是由于术中截骨术不充分造成的。
如表5所示，手术导板的使用在改善手术结果、肢体力线准确性、软组织平衡调整和术后关节活动度方面具有重要的临床意义。
在全肩关节置换术(TSA)中正确定位关节盂组件对于避免早期松动至关重要。
在17名接受全肩关节置换术(TSA)的患者中，Gauci等人在TSA中利用肩部CT数据制作手术导板，关节盂组件与术前计划位置相比平均误差为0.9mm，降低了手术难度。
髋关节发育不良（DDH）是髋臼对股骨头的不完全覆盖，是髋关节骨关节炎（OA）的主要原因。
在保髋手术中，髋臼周围截骨术（PAO）和股骨近端截骨术可以有效缓解疼痛，改善关节功能。
在尸体的研究中，模板极大地促进了截骨段的术中旋转和固定，并允许根据预先计划的数据准确地最终放置髋臼。
施耐德等人为接受微创髋关节置换术的患者使用模板并发现大多数截骨术可以精确到3毫米偏差以内。
全髋关节置换术被公认为治疗终末期髋关节疾病的有效手术方法。尸体研究表明，该模板提高了杯子放置的准确性，为临床实践提供了理论依据。
涂等人评估了12名在全髋关节置换术(THA)中使用3D打印个性化引导模板治疗DDH的患者。
3D打印个性化引导模板满足了外科医生对CroweIVDDH治疗的具体要求，患者术后恢复良好，髋关节无松动，为髋臼重建精准定位定向提供了新的个性化手术方案。股骨截骨术。
与传统全髋关节置换术相比，全髋关节表面置换术(THRA)的明显优势包括保留股骨近端骨、增加运动范围和降低脱位率。然而，该程序对技术要求很高，并且术后并发症的可能性很高。
梁等人使用指南帮助外科医生在17具尸体中放置髋臼和股骨柄假体。术后评估表明，克氏针准确穿过股骨头和股骨颈中心，股骨假体方位能够实现合理的外翻。
在临床实践中，Gemalmaz等人使用3D打印导板辅助截骨术，术后发现与传统的TKA相比，对于3°以上错位的异常病例，导板提供了更好的截骨精度和更好的机械对线。
科斯特等人对87名需要使用传统和3D打印手术导板进行膝关节置换术的患者进行了手术，发现使用3D打印导板可以更好地截骨和软组织平衡，并且X射线显示使用3D打印导板的患者关节对齐更好。
常规的X线片分析膝关节CT、MRI图像难以准确获取下肢3D结构，也难以定量显示内侧间室软骨磨损情况。
在膝关节置换术中进行髌骨表面置换时，可能难以准确、对称地切除不规则的髌骨。
黄等人为髌骨表面重修开发定制模板设计。定制的切割模板提供了对称切除，在髌骨模型中，ML和SI角分别为1.21°和1.95°，在尸体标本中分别为0.62°和2.03°。
与髋关节和膝关节置换术相比，踝关节置换术的结果总是不太令人满意。
此外，还描述了在韧带重建中使用导向器。
ACL在股骨上的位置具有很大的可变性，在重建过程中准确确定ACL的解剖插入点并不容易。
尽管骨转移瘤、骨肉瘤、良性和恶性骨肿瘤等肿瘤较少见，仅占所有新诊断癌症的不到1%，但其5年生存率仅为50%，提出了更大的挑战。
近年来，随着新辅助化疗的发展，保肢手术已成为大多数患者首选的手术方式。
大多数骨肿瘤形状不规则，术前图像定位模糊，外科医生只能在肉眼下进行肿瘤切除。
肿瘤组织的准确切除一直是骨科肿瘤医生面临的挑战。
手术方案的选择、大肿瘤组织切除后骨缺损的修复和功能重建也是保肢手术的难点。
运用3D打印技术设计手术导轨，利用快速成型技术制作实心导轨进行术中引导，实现肿瘤精准切除，为骨肿瘤切除带来新视野。
表6显示了不同类型骨肿瘤手术的主要临床应用和结果。
2016年，林等人报道一例巨大浸润性骶骨神经鞘瘤切除术使用3D打印截骨工具。通过这种新颖的定制截骨导块，结合术中冰冻切片，我们可以获得更准确的肿瘤切除边缘的术中定位。术后，临床症状明显改善，神经和硬脑膜得以保留。
当切除是几何多截骨平面时，目前的3D打印手术导板在骨肿瘤切除中可能优于计算机导航。结合复杂的关节保留骨肿瘤切除技术，可以实现更保守的骨切除，保留天然关节和韧带，以重建具有更好的肢体功能。
在盆腔肿瘤中，由于盆腔的复杂解剖结构和密集的神经血管，手术更加困难并且复发率更高。为了解决这个困难，已经尝试使用3D打印导板来辅助肿瘤切除。
萨伦特等人在五名女性尸体中使用骨盆左半部截骨术和骨盆右半部徒手截骨术，发现计算机辅助规划和引导式截骨术与徒手截骨术相比具有更高的准确性。
埃弗拉德等人对包括软骨肉瘤、尤文肉瘤、骨肉瘤和纤维肉瘤在内的原发性盆腔肉瘤进行了手术引导辅助切除。使用模板组8例患者（88.9%）可达到R0骨边缘，而未使用模板组仅13例（68.4%），证明使用导板对改善切除效果有效准确性。接受PSI引导切除的患者随后均未在骨内出现局部肿瘤复发，这表明PSI提供的更好的切除准确性可以直接影响是否发生局部复发。
此外，刘等人明了一种改良的解剖模板（MAT），用于肿瘤切除后的骨盆重建。它可以减少盆腔肿瘤切除期间的出血和更容易的操作。使用修改后的3D打印导板，肿瘤复发率更低，肿瘤切除的准确性更高。然而，应该注意的是，与传统方法相比，使用改良指南的患者术后植入物松动率明显更高。
自过去几十年引入3D打印技术以来，使用医学成像，特别是CT数据重建物理模型的方法已经越来越成熟。根据材料的状态、手术部位、手术导板的类型，我们可以选择不同的打印技术，如SLA、FDM、SLS、LOM等。虽然生成数字3D模型的步骤因应用而异，但图像采集、医学图像的分割/转换、引导模板设计和3D打印是打印3D模型所需的一般步骤。随着机器学习的发展，解剖分割的步骤会更容易，更适合医生。
随着生物材料知识和技术的不断进步以及市场的推动，3D打印导板模板已成为骨科手术的重要补充技术。导板的制作过程产生的废料少，节省了大量的医疗资源，符合新时代的发展。许多医院都配备了数字化工作室，用于更准确的图像分割和表面处理，以及术前规划，方便医生参与指导模板设计，提高医生对解剖形态的3D理解，缩短年轻医生的学习曲线。Surgeon在设计手术导板时不断优化手术方案，对医患双方都有利。
未来，元宇宙、数字孪生、人工智能将应用于临床工作，将大大提高工作效率，节省医疗资源。随着3D打印行业指南和法规的出台，引导模板从设计到生产和使用都将标准化。3D打印导板将在骨科应用中得到进一步升华，更好地为患者服务。