西南醫(yī)院使用3D打印技術成功完成胸腔腫瘤切除術
▲經(jīng)過處理的術后復查圖
3D打印技術在醫(yī)學領域的新應用一直層出不窮，不僅能打印醫(yī)療模型、醫(yī)療器械，也可以根據(jù)患者需要打印出人體零件。
近日，第三軍醫(yī)大學西南醫(yī)院心胸外科，首次運用3D打印技術成功完成全球第5例胸腔巨大腫瘤切除與胸壁重建術。
這臺手術和以往的手術不太一樣。
麻醉、消毒……用手術刀劃開患者皮膚前，第三軍醫(yī)大學西南醫(yī)院心胸外科副主任吳蔚又看了一眼剛才帶進手術室的一個3D模型和一個特殊幅度彎曲的鈦合金板。
打開胸腔后，呈現(xiàn)的場景和他們之前模擬的手術一樣，25×30cm的巨大腫瘤占滿了整個胸腔，緊緊擠著肺血管、主動脈、心臟，連膈肌都被壓得下陷了。腫瘤已侵犯大約10×10cm的胸腔壁，整個手術不僅要繞開各大主要血管剔除腫瘤，胸腔壁也必須切除替換。
手術時，吳蔚和另一位主刀醫(yī)生熟練地避開大血管、心臟與腫瘤交錯的位置，切除了整個腫瘤。隨后又比照特殊彎曲弧度的鈦合金板，切除被腫瘤侵犯的胸腔壁。
切除完成后，患者左側(cè)胸腔多出一個面積大約10×10cm的不規(guī)則窟窿。此時，醫(yī)生鈦板放上去，做輕微調(diào)整后，嚴絲合縫地和胸腔貼合在一起，這一個過程甚至有點像在做一個簡單的拼圖。
比傳統(tǒng)技術貴2000元
接受手術的65歲患者殷先生是合川人。1月6日入院時被診斷為左胸巨大纖維瘤，好在腫瘤惡性程度低。CT發(fā)現(xiàn)，手術難度主要有兩點：一是腫瘤太大與胸腔內(nèi)大血管、心臟關系不明，誤切就有生命危險。二是切除后形成的胸壁缺損由于是人體自然弧形，用傳統(tǒng)正方形的鈦板重建，會出現(xiàn)不貼合胸壁弧形的情況，也就是說堵不上洞。
怎么解決？答案是3D技術。先用高精度CT在電腦中復制一個3D胸腔圖進行手術預演，再明確需要切除的胸壁面積形狀，最后3D打印出和切除胸壁形狀一樣的鈦板。在第三軍醫(yī)大學生物工程系數(shù)字醫(yī)學研究所的協(xié)助下，鈦板從建模到專業(yè)公司制作完成送到醫(yī)院，只用了一天時間。
按照傳統(tǒng)手術估算，這次手術出血量起碼2000ml，最后僅出血800ml。手術時間從估計4~5個小時縮短為1小時，術后恢復時間也從兩周縮短為一周。
吳蔚告訴重慶晚報記者，傳統(tǒng)鈦板價格為15000元，3D打印鈦板17000元，比傳統(tǒng)的貴2000元加工費。重慶這次完成的胸壁重建術是全球第5例，世界首例是于去年9月在西班牙完成的，被稱為醫(yī)學界重大突破，這例手術是3D打印鈦合金胸肋骨植入。其后的案例，包括本次重慶成功的案例，構思和原理與西班牙案例基本相同。
3D打印皮膚 有人嘗試 植入毛囊汗腺
3D醫(yī)療打印技術還可以做什么？吳蔚和西南醫(yī)院3D打印實驗室負責人王富友告訴重慶晚報記者，醫(yī)療界目前主要把3D醫(yī)療技術分為三代。
第一代是給醫(yī)生們練手或教學用的模型。第二代被稱為手術導板（重慶晚報曾在2015年1月報道過此種技術）。第三代是打印出人體的缺損，直接用于人體，本次填補胸洞的手術就屬于此類。這種技術也被稱為實體替代植入，包括替代醫(yī)學與再生醫(yī)學兩種。替代醫(yī)學主要指骨骼、假肢等。再生醫(yī)學則指向活體組織與器官的打印。
“再生醫(yī)學，重點就是細胞打印。”王富友說，打印活細胞的第一步是取得活細胞并將其培養(yǎng)在主要成分為凝膠質(zhì)的膠原蛋白中，再用特殊針頭打印組裝。目前西南醫(yī)院3D打印實驗室使用的針頭有不同型號，針孔直徑在50~100微米之間，這是因為一個細胞的大小在10到20微米，針頭過大過小都不能打印包裹著凝膠質(zhì)的細胞。打印機精確地把每個細胞安放到指定位置，使其組成一個細胞體組織。打印時必須確保無菌，同時還要控制打印壓力與細胞濃度等，這樣打印出來的細胞存活率高達90%以上。
這并不代表此項技術已可應用于臨床解決人體更換零件的問題。王富友介紹，除尚未獲得批準可應用于臨床外，技術也不夠完善的地方。目前已有國內(nèi)外專家打印出了皮膚、腎臟、肝臟等人體組織，但都多是只有形狀沒有功能，或者功能不完整。“我們自己也打印耳朵，但也是只有形狀，不具備功能。”王富友說，已有專家在嘗試向3D打印的皮膚中植入毛囊、汗腺等。
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