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3D打印:精准医疗的“宠儿”

文章来源:网络人气:892发表时间:2016-06-06 09:02:59

  3D打印技术遇上医疗,究竟会产生怎样的火花?近日,一则“8个月大男婴患病外表似外星人医生为其拼好颅骨”的新闻吸引了许多人的眼球。

  据了解,上海某儿童医院有一名患有“狭颅症”的儿童患者,由于该患者不足一周岁,手术风险较大。医生们会诊后通过使用3D打印技术等比还原患儿头骨,在多次模拟手术后,手术精准性得以提高并顺利完成。

  3D打印,属于快速成型技术的一种,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,以逐层打印的方式来构造物体的高新技术。随着科技的飞速发展,3D打印技术逐步成熟,慢慢被人们所熟悉。在医疗行业,3D打印技术更是帮助人们上升到了一个新的高度。

  看过《实习医生格蕾》的人,一定对这项技术不会陌生。电视剧中医生多次使用3D打印技术治疗病患的场景,曾让很多人惊叹。电视艺术源于生活。3D打印技术作用于医疗,也早已不知不觉融入了人们的生活。

  3D打印助力精准医疗“目前3D打印医疗较为广泛地应用在两个方面。一是在人体"硬性支撑"方面的个性化定制,比如:牙齿、盆骨、关节、心脏支架和骨骼修复等。二是手术前的模拟演练。简单来说,当医生面对病情复杂的患者,考虑到手术风险较大,就可以通过3D打印技术打印出病理模型,以更直观的方式进行手术演练。”中南大学湘雅医院神经外科教授、国家卫生计生委医管中心3D打印医学应用专家委员会秘书长李学军在接受《中国产经新闻》记者采访时表示。

  “与传统医疗技术相比,3D打印这项创新技术能做到个体化、个性化定制,在尊重和掌握个体差异的基础上,使传统医疗更加地精细化和精准化。”李学军指出。

  李学军认为,目前3D打印技术在医疗的应用上不仅可以为患者提供个性化定制,还有助于辅助性的手术器械设计和植入。

  对此,原中国3D打印技术产业联盟执行秘书王珏在接受《中国产经新闻》记者采访时,也表示赞同。王珏告诉记者,3D打印医疗其实就是一种个性化定制和小批量生产。

  王珏举例道,牙齿和心脏支架,这些是非常个体化的东西,每个人的情况和要求都不同。运用3D打印就能因人而异、量身定制,保证精准性。而最具代表性的就是深圳“铁肩女”的例子。该女子身患骨肿瘤,其肩胛骨15%的骨质都被肿瘤侵蚀。如果采取肩胛带离断手术会造成病人的残疾。但是保守治疗,她的骨质会继续流失,同样可能造成残废甚至危及生命。在两难情况下,3D打印技术为她的治疗带来了便利。医生先用3D打印技术打印出一块高精准度的肩胛骨模型,再把这块模型交给生产人工关节的厂家。由他们根据模型做出一个非常精准的人工骨关节,再将通过3D打印模式制作出的人工骨关节植入患者体内,成功避免了患者需要截肢的可能。

  值得注意的是,近日,第三军医大学西南医院就率先完成了全国首两例3D打印踝关节植入手术。李学军认为,这种植入目前国内还很少,需要大量的临床试验才能运用。王珏也举例子说明,比如要切割一个癌细胞,可以通过手术前的扫描,对细胞面积等细节进行评估,然后用3D打印技术制作一个精细的手术导管,固定在细胞上,从而实现对癌细胞的精准切割等。

  李学军还强调,通过3D打印出病理模型,可以在更直观更真实的前提下不断进行手术前的模拟演练,完善手术规划,从而提高真实手术情况中的精准度和成功率。3D打印医疗是数字化医疗的产物。数字化医疗,以大量的临床数据和CT等影像数据作为前提。而3D打印技术也正是在这个基础上,从量化和可视方面深入研究,把需要手术的部位实体化可视化,通过模拟训练帮助临床医生精准化和个体化医疗。

  此外,“利用3D打印机打印细胞、器官等活性组织和复杂组织器官。”李学军表示,国内外对此一直都在做尝试。美国曾有医生运用3D打印心脏模型从而救活一名2周大先心病婴儿的例子。

  不过李学军认为,这一层次国内外现在还在初步尝试的阶段,距离实现还有一段路要走。

  行业标准待完善

  新事物的产生虽然带来了无限的可能,让人欣喜;但正是由于它还是一种新生的状态,不足和局限也同时存在。

  “国家目前在3D打印医疗的科研投入上存在不足,且真正有这方面应用的医院或机构还不多,因此市场化的普及度还不够。”王珏告诉记者。

  同时,王珏认为,目前我国并没有中国化的3D打印医疗准入标准和法规。我国3D打印医疗的准入和法规,长期以来都主要以欧美国家为标准,向国外看齐。“国外有了,中国才能用;国外没有,中国就不能用。”王珏指出,造成这种问题的就是,我国目前有许多公司或企业想要结合3D打印技术,它们研发的技术或产品却无法进入医院系统。第一是因为国外没有类似的技术先例;第二是由于医院有专门的医疗器械公司,并不从外部引进。而这些可能会在一定程度上影响我国3D打印技术方面的进步。

  李学军对此也表示,3D打印医疗的产业化水平还不高,产、学、研的结合仍不完善。目前我国从事3D打印的企业还比较少,做得比较好的可能只有四五家,且多是一些从外国归来的有研究经验的人在做,产业化和市场化的培育还需要一段时间。而3D打印医疗是一项跨学科的技术,这就要求产、学、研各方面能更好地结合,营造出一种团队氛围,但目前还不够完善。

  “3D打印医疗的团队中,虽然80%都是医疗临床专家,但是如果没有3D打印技术产业链在上游的延伸,我们也无法完成。我们需要前期的材料提供、输出设备、相关软件和影像的采集和处理。”李学军强调。

  应用前景广阔

  尽管3D打印技术在医疗应用上的发展还存有不足,但多数医疗临床医师和3D打印技术研究专家,都对此技术在未来的发展持乐观态度。

  王珏认为,目前3D打印在医疗中多被用于病理模型、牙科、关节、心脏支架等方面的的研究。在此基础上,未来它们也会是国内3D打印医疗上的最大突破点。而3D打印医疗通过个性化和精准化的定位,也会为医疗临床带来更多的利好。其中,打印器官移植则会是未来持续发展和受关注的方向。

  对此,李学军也持相同观点。在李学军看来,3D打印医疗的发展是很快速的。未来会从3D打印植入物开始,进而到打印细胞和器官等活性组织和复杂组织器官,以发挥生物活性为目标不断发展。

  世界3D打印技术产业协会首席执行官、中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军在第四届世界3D打印技术产业博览会上接受媒体采访时表示,3D打印已经开始从概念阶段向应用阶段转变。这表明3D打印技术在生活中的应用领域正在不断扩大。

  从不断更新的科技报道中,我们也能发现许多3D打印技术和各领域结合的例子。比如,中国首幅3D打印民用地图问世,精准度可达0.075毫米;全球首座使用3D打印技术建造的办公室,也在阿联酋迪拜国际金融中心落成;还有3D打印衣服,3D打印药物,3D打印枪械等。

  业内人士表示,除了医疗领域的应用,3D打印技术本身作为创新型技术,作为制造业的重要组成部分,也将会和大数据、云计算、智能机器人等进行结合,更多地在生产和研发环节中运用。

  王珏强调,3D打印在未来势必将会与人们日常生活的方方面面产生更深刻的交集。

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