大主宰,殿上欢

導(dǎo)讀

　　近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，3D打印已率先在醫(yī)療領(lǐng)域獲得應(yīng)用上的突破。這主要因?yàn)獒t(yī)療行業(yè)（尤其是修復(fù)性醫(yī)學(xué)領(lǐng)域）個(gè)性定制化需求顯著，鮮有標(biāo)準(zhǔn)的量化生產(chǎn)，而個(gè)性化、小批量和高精度恰是3D打印技術(shù)的優(yōu)勢所在。目前，3D打印在醫(yī)療生物行業(yè)的應(yīng)用主要包括三個(gè)方面：醫(yī)療器械打印、醫(yī)學(xué)成像模型打印及體內(nèi)醫(yī)療植入。

3D打印醫(yī)療器械

　　據(jù)英國《每日郵報(bào)》，一名土耳其男子利用3D打印機(jī)打印出了一種新型醫(yī)療石膏模型。由于該模型通風(fēng)良好，并可外接超聲波設(shè)備加速傷口愈合速度，該模型有望為未來的模型鑄造行業(yè)帶來革命性的創(chuàng)新。
　　報(bào)道稱，該男子名叫德尼茲·科拉薩因(Deniz Karasahin)，是一位正在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的學(xué)生。德尼茲花費(fèi)了4個(gè)月時(shí)間，經(jīng)過不斷研究，最終利用3D打印機(jī)設(shè)計(jì)出了這一類骨質(zhì)醫(yī)療模型。該男子稱，傳統(tǒng)的石膏模型密不透風(fēng)，容易導(dǎo)致傷口發(fā)癢，并散發(fā)出不好的氣味；而他所設(shè)計(jì)的這一模型，除去可以打印出適合每個(gè)人手型的模型之外，由于有通風(fēng)孔，不僅解決了上述兩大難題，而且可以外接超聲波設(shè)備，加速傷口的愈合速度。

　　兩歲的Emma Lavelle患有先天性多發(fā)性關(guān)節(jié)攣縮癥（AMC），這種病阻礙了她的肌肉和關(guān)節(jié)生長并使肌肉和關(guān)節(jié)變得僵硬。因此，Emma的運(yùn)動能力嚴(yán)重被限制一直以來，她已經(jīng)歷了多次手術(shù)和矯正治療。在治療AMC方法中，最具前景的一項(xiàng)治療是3D打印的WREX設(shè)備,這是一款身體鑄件，搭配彈性繃帶和假肢關(guān)節(jié)，可幫助AMC患者抬舉四肢。

3D打印醫(yī)學(xué)成像模型

　　中國協(xié)和醫(yī)院骨科專家用3D打印技術(shù)，打印出一名“右脛腓骨復(fù)雜骨折”患者的骨折的腓骨CT掃描數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D打印設(shè)備，按照1:1的比例打印出完全相同的模型。主治醫(yī)師劉國輝拿到了3D打印模型，便和同事們在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行預(yù)手術(shù)，即對模型進(jìn)行術(shù)前模擬手術(shù)操作。在隨后進(jìn)行的實(shí)際手術(shù)中，劉國輝和其團(tuán)隊(duì)駕輕就熟，只花費(fèi)了45分鐘就順利完成了手術(shù)，而往常此類手術(shù)需要90分鐘，相比而言，減少了近一半時(shí)間。這也是3D打印技術(shù)首次應(yīng)用于湖北省創(chuàng)傷骨科手術(shù)。

　　美國一個(gè)有先天性復(fù)雜心臟病的嬰兒，在出生后的第二天，他的心臟CT掃描數(shù)據(jù)通過3D打印技術(shù)，有史以來最小的三維心臟模型得以完成。這個(gè)在手心里的核桃大小的心臟模型，被送到紐約能夠?yàn)樾律鷥盒呐K缺陷提供解決方案的長老會摩根士丹利兒童醫(yī)院，從而對嬰兒病患展開手術(shù)治療。

　　“在這個(gè)手術(shù)成功后，很難想象，如果在進(jìn)入手術(shù)室，面對復(fù)雜病情的情況之下，沒有這樣的3D打印心臟模型的援助，我們將如何完成手術(shù)。這絕對將成為未來醫(yī)

療的標(biāo)準(zhǔn)做法，我們很樂意做領(lǐng)路人?！?長老會摩根士丹利兒童醫(yī)院的先天性心臟外科主任 Emile Bacha醫(yī)生說。

　　劉國輝介紹，采用3D打印技術(shù)，不僅可以幫助手術(shù)醫(yī)師在術(shù)前對患者的骨折類型、損傷嚴(yán)重程度等有充分了解，還可對實(shí)際手術(shù)進(jìn)行模擬演練;繼而術(shù)中對骨折碎片迅速定位、復(fù)位更加精確、手術(shù)時(shí)間減短、術(shù)中出血少、術(shù)中操作簡便、患者痛苦較小、手術(shù)效果更佳;術(shù)后患肢功能恢復(fù)較快，使患者可早日重返日常生活和工作崗位，從而減少了住院時(shí)間，為患者節(jié)約了費(fèi)用。

　　Organovo公司已經(jīng)成功研發(fā)打印出心肌組織，肺臟，動靜脈血管等。雖然目前這一技術(shù)的應(yīng)用尚處于試驗(yàn)階段，但未來有望逐步應(yīng)用于器官移植手術(shù)中。該公司宣稱用3D打印機(jī)完整打印一個(gè)有正常生命機(jī)能的肝臟，為肝臟移植患者提供幫助。公司先通過獨(dú)特的細(xì)胞3D打印技術(shù)，在細(xì)胞培養(yǎng)基座中打印出肝臟所需的細(xì)胞組織，然后再在培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)，并生成正常形狀和機(jī)能的肝臟，然后便可以移植到人體中，進(jìn)行身體解毒和排毒等正常代謝功能。不過，該肝臟的生命周期只有40天左右。

3D打印體內(nèi)醫(yī)療植入

　　據(jù)澳洲新快網(wǎng)援引《先鋒太陽報(bào)》報(bào)道，一名華裔醫(yī)生使用3D打印機(jī)，幫助一名墨爾本男子制造新腳跟骨，從而避免他因?yàn)榛及┒ヒ粭l腿。這項(xiàng)手術(shù)屬于世界首例。
　　71歲的患者錢德勒(Len Chandler)如今能重新站起來了。墨爾本醫(yī)療團(tuán)隊(duì)對錢德勒的左腳跟骨進(jìn)行掃描，為其右腳跟骨創(chuàng)建3D影像。
　　接著，醫(yī)生使用3D影像制造一塊和右腳跟骨一模一樣的復(fù)制物，因?yàn)殄X德勒的右腳跟骨不幸被腫瘤侵蝕。
　　據(jù)悉，腳跟骨患癌的病人通常需要接受膝蓋以下截肢，因?yàn)槟_跟骨的構(gòu)造非常復(fù)雜，很難找到代替物。腳跟骨的活動節(jié)奏必須和小腿及腳骨保持一致。
　　參與本次手術(shù)的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)成員包括圣文特森醫(yī)院(St Vincent’s Hospital)的華裔外科手術(shù)教授鐘彼特(Peter Choong，音譯)、墨爾本生物技術(shù)公司Anatomics以及聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)。他們?yōu)殄X德勒成功置換腳跟骨，也讓墨爾本躋身人體部位制造領(lǐng)域的世界前沿。

3D打印醫(yī)療在我國的發(fā)展

　　3D打印作為全球范圍內(nèi)的前沿科技運(yùn)用，已在醫(yī)療領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。國外利用3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域取得成功的案例已是數(shù)不勝數(shù)。同時(shí)，國內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域也少不了3D打印，近期多地成功的醫(yī)療案例。
　　但國內(nèi)目前通過3D技術(shù)打印的模型，僅能用于術(shù)前的模擬及準(zhǔn)備，還無法打印可以直接置入患者體內(nèi)的置入物。因技術(shù)要求、打印原材料性能等方面的制約，還存在諸如打印速度慢、成本昂貴、材料還不能完全模擬人類器官組織的強(qiáng)度、剛度和柔韌度等特性問題。3D打印在國內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展還需進(jìn)一步突破。

結(jié)語

　　醫(yī)療領(lǐng)域已然成為3D打印應(yīng)用較多的領(lǐng)域之一，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2012年產(chǎn)能占據(jù)全球產(chǎn)值的16.4％。利用3D打印能夠完美地復(fù)制人體結(jié)構(gòu)構(gòu)造，貼合人體工學(xué)，而由于符合要求的器官捐獻(xiàn)數(shù)量不足，以及術(shù)后可能產(chǎn)生的嚴(yán)重排斥性問題，傳統(tǒng)醫(yī)療手段已然無法滿足現(xiàn)在需要器官移植病患的要求。可以預(yù)見，今后3D打印在這一領(lǐng)域的應(yīng)用將會非?？捎^。
　　隨著3D打印技術(shù)及醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，未來3D打印出來的皮膚、骨骼、內(nèi)臟等器官將廣泛應(yīng)用于臨床，造福更多的患者，特別是需要器官移植的患者，都將通過3D打印技術(shù)獲益。

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