當3D打印的潮流風向標轉向醫(yī)療時•••
上世紀90年代,世界上第一臺3D打印機在麻省理工學院問世,隨后3D打印開始風靡全球,航天國防、房屋設計、文物保護、制造業(yè)、服裝設計、甚至食品行業(yè)都能看到3D打印的身影。
(Urbee是世界上第一輛采用3D打印技術生產的汽車,手動組裝,車身覆蓋等材料是用3D打印機制造的)
3D打印技術的原理與普通打印機類似,打印機內裝有液體或者粉末等"打印材料",與電腦連接后,通過電腦控制,利用光固化河紙層疊技術將打印材料一層一層疊加起來,最終變成實物。換言之,只要你有原材料,有圖紙,3D打印機就可以將其打印出來。那么,3D打印的潮流風向標轉向嚴肅的醫(yī)用方面時,又會碰撞出什么樣的火花呢?
3D打印之骨科篇
14年吉林大學第二醫(yī)院骨科醫(yī)院王金成和團隊先后完成了世界上3D打印雙肘人工關節(jié)和腕關節(jié)置換手術。
王金成教授介紹道:"打個比喻,傳統(tǒng)制作假體是做減法,醫(yī)生采用模型鑄造出的假體'標準件',根據(jù)患者具體情況,哪塊不需要就削掉,而3D打印技術精確度可以達到0.1毫米甚至更小,打印出的假體可精確到與患者原生骨骼一樣的尺寸,使手術更加個性化、精準化。"
"另外,天然骨頭表面的多孔結構也很容易被3D打印"骨骼"復制,它們像海綿一樣可以將周邊的骨頭吸引進來,使真骨與假骨之間結成牢固的一體,有助于縮短患者的恢復期。"
由于3D打印是為患者量身定制的,可以縮短手術時間,減少出血量,同時,由于高度仿真,醫(yī)生也可以提高手術的精準性,降低手術風險。
3D打印之手術助攻篇
對于一些極為復雜的手術,即使是資深主刀醫(yī)生也會倍感壓力,因此,在手術之前,如果能夠提前準備,在模型上練習手術將無疑提高手術精準和成功率。
一位美國4歲小女孩Adanelie Gonzalez先天患有完全性靜脈異位連接(TAPVC),由于靜脈出現(xiàn)問題,將血液引向心臟錯誤問題,造成呼吸困難、嗜睡和免疫系統(tǒng)減弱的一系列病癥。
由于時間緊迫,手術復雜,醫(yī)生們打印了一顆3D版的Gonzalez心臟,通過實際操作,最終在寶貴的捐贈心臟手術前確定了方案,挽救了Gonzalez。
3D打印之藥物篇
在我國,兒童用藥種類有限,在很多藥品說明書上,我們可以看到這樣的描述:兒童用藥為成年人1/2,因此,很多家長不得不自己動手掰藥片,揣度計量給自家孩子用藥,造成很多不便,如果采用3D打印技術,就能根據(jù)體重年齡具體情況給孩子精準用藥。
同時,一些吸收有障礙的患者,也可以采用3D打印技術把藥品打印成多孔形狀,增大吸收表面積,更易溶解被人體吸收。
3D打印之器官篇
自3D打印技術應用于醫(yī)療方面以來,最讓人無限向往的莫過于器官打印了。每年,我國中國紅十字會總會賑濟救護部部長王平曾經列舉一組極具代表性的數(shù)據(jù):我國需要器官移植的患者每年大概有150萬人,而其中只有約1萬人能夠得到移植。僅中國一個國家器官移植缺口就如此之大,遑論全世界了。
3D打印技術目前能打印出器官僅僅處于半成功狀態(tài),3D打印能把細胞打印成為與真實器官一樣的形狀,但其生理功能卻沒有完美復制,由于大部分人體器官內部為空腔,細胞沒有依附無法成型,且血管供養(yǎng)、形成等技術難題尚未完全解決,很多在實驗室里培養(yǎng)的3D打印器官不能存活很長時間。
對此,中國3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟副理事長周功耀對打印器官仍持謹慎態(tài)度,"人體系統(tǒng)非常復雜,萬不得已,不能用有限技術制成的器官去對接無限復雜的人體系統(tǒng)。生命是第一大事,這也是3D生物打印發(fā)展的第一大困難。目前3D打印耳朵、膀胱和心臟等都只存在實驗室里,在植入人體前還要做大量實驗、積累并分析大量數(shù)據(jù),繼續(xù)不斷改進,要做的事情還有很多。"
周功耀說,"但3D生物打印的一些前瞻性研究和個體實例出現(xiàn)是好事,將最終促成技術和產品的成熟。"
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