3D打印遇上醫療 外科手術“私人訂制”
如今3D打印早已不是什么新鮮技術。從機械零部件到公交車、飛機，從迪拜推出全球首座3D打印辦公室到北京驚現雙層豪華3D打印別墅，3D打印的成果越來越多。近年來，還有一些科學家另辟蹊徑，把目光轉移到了醫療領域。
3D打印技術進入醫療領域，擦出的火花更令人驚艷--它能精準地打印出藥片和私人定制的“人體骨骼”，幫助醫生突破醫療禁區，“完成過去想都不敢想的手術”。未來，這一技術目前發展如何?它離臨床普及還有多遠?
患者福音 花小錢可以治大病
2015年，深圳市第二人民醫院迎來一位27歲李姓女子，因為她不幸患上入侵性巨大肩胛骨腫瘤，如不根治，恐要截肢。為了挽救這名女子的肩膀，深圳市第二人民醫院首次成功利用3D打印技術，精確制出鈦合金肩胛骨假體，替這位癌癥病人植入，置換掉原來腫瘤壞死的肩胛骨，打造了一個新的“鐵肩”。
“一開始是采集李女士左邊肩胛骨大小、形狀等數據，然后3D打印人工制作的樹脂材料肩胛骨模型，再通過這個模型設計出手術方案，在模型上標注手術的螺釘孔、切除邊界，之后再依照模型制作出鈦合金人工肩胛骨。”深圳長郎三維科技公司聯合創始人、安徽長郎三維科技公司負責人呂文堂介紹說，最終3D打印的鈦合金人工肩胛骨可謂是量身定做，非常匹配。手術醫療大概花費了10萬元人民幣，李女士是在4月初進行的手術，幾天后便出院了，半年后已經恢復正常生活。
呂文堂告訴記者，位于皖西北太和現代醫藥產業集聚發展基地的長郎三維科技有限公司，正致力于打造中原地區最大的3D打印應用中心，集材料生產、裝備制造、技術研發和公共服務為一體。
“3D打印在醫療領域的應用非常廣泛，正帶來醫療領域的巨大變革。”呂文堂舉例說，有過胳膊摔傷的朋友一定對吊著的石膏板印象深刻，現在用不到了，通過三維掃描技術和3D打印技術“私人訂制”的醫療護具，能夠與你的骨骼肌肉完美契合，將受傷的胳膊保護地嚴絲合縫。“以前，專業運動員的醫療護具動輒幾萬十幾萬的價格，一套3D打印的護具可能只需要一千多塊錢，而且效果更好。”
不同于傳統制造業的“減材制造”過程，3D打印采用的是“增材制造”。其產品是按照三維數據模型，由材料層層疊加“燒結”或“黏合”而成，整個生產過程不受任何復雜結構和生產工藝限制。任何空間結構復雜的產品，在3D打印機面前都是同樣的程序生產。“因此，3D打印在醫療方面既能突破無限想象，又能極大地節約成本，花小錢就能看大病，絕對是患者的福音。”呂文堂說。
突破禁區 完成“不可能的手術”
采訪中記者了解到，采用3D打印技術輔助手術操作，可以使醫生更直觀地了解患者解剖結構，為手術方案的設計和改進、手術進路的選擇和優化提供極大幫助，有助于提高手術精準度，減少患者痛苦。
同時，3D打印可幫助醫生突破醫療禁區，完成過去無法完成的手術。如今，3D打印技術不僅能打印出與患者完全匹配的仿真器官，對復雜骨腫瘤，直接打印出植入患者體內的骨骼假體、腫瘤切除后骨缺損的重建，也已經能完全實現。
比如說要在患者的脊椎上面打孔，要置螺釘，可以根據患者的脊椎比如說椎弓根的解剖結構做一個精準的匹配的小擋板，使得醫生在術前做了規劃以后，手術中就能使用這個“導航板”精準地將螺釘打入椎弓根，避免傷到脊椎上豐富的血管和神經。手術前做到心中有數，將醫生原來頭腦中的經驗進行量化，做了術前的演練，手術的成功率也會大大提高。
媒體報道，患者方先生今年27歲，兩年前跌傷后造成距骨骨折，后導致距骨塌陷壞死，6月29日，方先生被收治到重慶市西南醫院骨科運動醫學中心。聽說中心制作出3D打印的具有生物學功能的個性化距骨假體，可以讓他重獲正常行走的能力，他決心一試。當時他并不理解3D打印假體這種技術，等到主治醫生拿著3D打印出來的距骨模型展示，他才恍然大悟。“這跟我自己的骨頭長得一模一樣，太神奇了。”
“3D生物打印在精準醫療上大有可為。比如，我們可以把心臟病患者的二維影像數據轉化為3D打印數據，以1∶1的比例，打印出一個可拆可拼的心臟模型。醫生可以清晰地觀察病灶，制定出最科學的手術方案。這在以前是想都不敢想的，現在已經成為現實。”呂文堂介紹，長郎三維將在醫療器械領域進行大規模生產，安徽的醫院很快將用上來自太和長郎三維科技公司生產的3D打印護具、義齒、骨骼甚至血管。
前景可期 安全監管需要加強
3D打印成果除了直接應用于醫療器械之外，還能夠跟其他技術結合，發揮更大的作用。
近日，美國賓夕法尼亞大學的科學家們開發出了一種低成本的3D打印設備，可以快速檢測寨卡病毒。據悉，這個3D打印的檢測裝置只有易拉罐大小，成本只有2美元，而且它既不需要用電，也不用專業技術人員操作，患者只需提供一份唾液樣本。而新西蘭一家眼部護理企業設計了兩款3D打印產品，專門搭載在智能手機上使用，進行眼睛前部視網膜檢查，產品配有特殊透鏡以及可變光學濾波器，可以將手機變成一個前端顯微鏡，用來顯示眼睛前1/3部分的高分辨率圖像，捕捉急性角膜病變，該產品體積很小，價錢僅為現有眼部護理設備的1/100。
統計數據顯示，目前醫療領域只占3D打印行業的1.6%，未來有望逐步增長到20%。3D打印技術讓未來充滿無限可能，而它在醫療領域的應用也給人們帶來新的希望。可見預見，3D打印作為全球的前沿科技，將在醫療領域得到廣泛應用。
不過，3D打印醫療科技創新產品，目前主要為手術輔助工具及內植物，涉及塑料類、金屬類及生物材料等多種材料。由于需應用于人體，或長期植入人體內，醫療安全不容忽視。一旦應用失當，可能危害使用者健康，甚至危及生命。
多位業內專家提出，3D打印科技創新產品制作工藝較新，目前尚缺乏相應評估標準，傳統評審模式難以對其作出科學、客觀、合理的評價，這些因素使3D打印醫療科技創新產品在審批過程中遇到嚴重阻礙。
全國人大代表劉忠軍近年來多次在全國兩會上建議成立專門機構，審批3D打印醫療科技創新產品。業內普遍認為，鑒于國內高端醫療產品主體依賴進口，而很多情形下醫療技術水平決定于相關器材和裝備的現狀，3D打印醫療科技創新產品的研發，或可成為我國醫療水平趕超世界和相關產業崛起的難得契機。
(責任編輯：admin)
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