3D打印作為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大“黑科技”,近年來(lái)創(chuàng)造了醫(yī)療行業(yè)的諸多奇跡。不僅刺激了醫(yī)療市場(chǎng),也解決了很多問(wèn)題。但是,如果幾年前有人說(shuō)“醫(yī)學(xué)界也可以用3d打印技術(shù)”,可能很多人會(huì)覺(jué)得簡(jiǎn)直是天方夜譚,但現(xiàn)在不正在一個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)嗎?
第一,3d打印牙套
新澤西理工學(xué)院設(shè)計(jì)專業(yè)的阿莫斯·達(dá)德利有一口歪牙,笑起來(lái)很尷尬。隱形透明牙套太貴了,而且不能持久。因此,其利用專業(yè)優(yōu)勢(shì)和學(xué)??梢悦赓M(fèi)使用的3d打印機(jī),設(shè)計(jì)制作了12套可以用來(lái)矯正牙齒的牙套。佩戴16周后,效果令人震驚。
第二,3d打印人造血管
國(guó)外一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)用3D打印機(jī)器打印毛細(xì)血管,解決了構(gòu)建血管輸送營(yíng)養(yǎng)和排泄代謝廢物的問(wèn)題。為了減少排斥反應(yīng),還使用了含有大分子聚合物和生物分子的特殊墨水。通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng),3d打印的血管被轉(zhuǎn)化為彈性固體材料。通過(guò)這種方式,研究人員可以精確地構(gòu)建毛細(xì)血管。
第三,3d打印匹配膚色的皮膚
英國(guó)研究人員正在開(kāi)發(fā)一種系統(tǒng),可以將打印的皮膚與單一皮膚相匹配。為了完成這個(gè)系統(tǒng),該團(tuán)隊(duì)首先開(kāi)發(fā)了一個(gè)3D掃描相機(jī)來(lái)掃描患者皮膚的3D圖像。掃描的數(shù)據(jù)將用于打印病人的移植皮膚。在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上,做一個(gè)通用的應(yīng)急皮膚。他們甚至認(rèn)為有一天,想整容的人可以隨意選擇一種自己喜歡的皮膚穿上~
第四,修復(fù)面部骨骼
一個(gè)威爾士人曾經(jīng)卷入一場(chǎng)嚴(yán)重的摩托車事故,導(dǎo)致面部嚴(yán)重骨折。整形醫(yī)生只能修復(fù)臉上的損傷,不能修復(fù)眼睛,怕影響視力。當(dāng)時(shí)他的顴骨、下巴和眼睛都骨折了,頭骨也骨折了,所以他出門(mén)在公共場(chǎng)合總是戴著帽子和墨鏡。
因?yàn)閾p傷的復(fù)雜性,醫(yī)生采用3D打印技術(shù)進(jìn)行治療。首先對(duì)面部進(jìn)行3D掃描,然后在電腦上創(chuàng)建一個(gè)模型,構(gòu)建一個(gè)合適的骨骼,這樣你就可以利用模型在電腦上進(jìn)行虛擬手術(shù)。然后用3D打印機(jī)高強(qiáng)度打印醫(yī)用植入鈦8小時(shí)。整個(gè)操作非常順利,完全符合之前模型上的計(jì)劃。讓其比之前好的更多了。
第五,3D打印可移植人耳
在3D打印的基礎(chǔ)上,科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了生物3D打印技術(shù)!通過(guò)這種技術(shù)打印的可替換組織足夠強(qiáng)大,可以承受外科移植。為此,科學(xué)家們還打印了下頜骨、肌肉、軟骨和人耳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
沒(méi)有血管的支持,細(xì)胞無(wú)法生存,小于200微米的血管極其微小,這使得生物3d打印成為一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)命題。
新的生物3d打印系統(tǒng)克服了所有這些缺點(diǎn)??缮锝到獾木酆衔锊牧闲纬山M織形狀,水凝膠(對(duì)細(xì)胞無(wú)毒)負(fù)責(zé)將細(xì)胞運(yùn)輸?shù)浇Y(jié)構(gòu)中。臨時(shí)結(jié)構(gòu)可以在打印過(guò)程中保持對(duì)象的形狀。研究人員在設(shè)計(jì)中嵌入了微通道,以應(yīng)對(duì)有限的尺寸,允許營(yíng)養(yǎng)物和氧氣被輸送到結(jié)構(gòu)中的每個(gè)細(xì)胞。
為了測(cè)試它們的3D打印生物部分,研究人員在活體動(dòng)物身上做了很多實(shí)驗(yàn)。人類的外耳被移植到老鼠的皮下。兩個(gè)月后,這些耳朵仍然保持形狀,軟骨和血管在內(nèi)部形成。將打印的肌肉組織移植到小鼠體內(nèi),它們保持了和外耳一樣的結(jié)構(gòu)完整性。
干細(xì)胞制造的頜骨被移植到老鼠體內(nèi)。五個(gè)月后,這些結(jié)構(gòu)形成了血管骨組織。未來(lái),3D打印骨骼將用于人類面部重建。
第六,腫瘤精確切除術(shù)
借助3D打印模型,醫(yī)生可以更精準(zhǔn)地切除腫瘤。2015年4月22日,南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院成功完成國(guó)內(nèi)首例復(fù)雜肝臟腫瘤3D打印引導(dǎo)切除手術(shù)。
借助3D打印技術(shù),醫(yī)生制定并實(shí)施最佳切除方案,避開(kāi)重要血管,僅切除42.75%的肝臟。專家表示,盡可能保留肝組織對(duì)患者術(shù)后的正常恢復(fù)起著非常重要的作用,而且由于手術(shù)精準(zhǔn)巧妙,患者術(shù)中出血很少。
雖然
3D打印在成為普通醫(yī)療服務(wù)之前還存在一些問(wèn)題,但其創(chuàng)新價(jià)值值得期待。