最近，小編在發(fā)布信息時(shí)關(guān)注到一個(gè)現(xiàn)象，那就是3D打印技術(shù)用于臨床醫(yī)療的案例越來(lái)越多。于是小編盤(pán)點(diǎn)了當(dāng)前3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的一些應(yīng)用。希望能夠給醫(yī)生們帶來(lái)一些啟發(fā)，給患者帶來(lái)新的希望，也給有意愿從事醫(yī)療3D打印的朋友們一些參考。從目前的應(yīng)用情況來(lái)看，3D打印技術(shù)與醫(yī)療的結(jié)合點(diǎn)主要包括：手術(shù)預(yù)演模型、骨骼替換、假肢制作、牙科、組織器官打印等。
骨骼替換
對(duì)于需要切除骨骼的患者來(lái)講，這無(wú)疑是一個(gè)天大的好消息，如今通過(guò)3D打印機(jī)可以打印用于替換人體骨骼的鈦合金“骨骼”，北醫(yī)三院骨科主任劉忠軍是這一研究的牽頭人。據(jù)劉忠軍介紹，目前已研發(fā)了幾十種3D打印機(jī)打印出來(lái)的鈦合金人體“骨骼”，其中頸椎椎間融合器、頸椎人工椎體及人工髖關(guān)節(jié)3個(gè)產(chǎn)品已進(jìn)入臨床觀察階段。與傳統(tǒng)的金屬骨骼相比，3D打印‘骨骼’不但尺寸非常精確，而且?guī)в锌晒┕穷^長(zhǎng)入的孔隙（打印出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)），相鄰骨頭在生長(zhǎng)的過(guò)程中會(huì)進(jìn)入孔隙，使真骨與假骨之間牢固地結(jié)成一體，使患者的恢復(fù)期縮短。這項(xiàng)技術(shù)同樣要用到上面講的CT掃描，三維重建技術(shù)，再使用金屬3D打印機(jī)打印出鈦合金骨骼。
牙科應(yīng)用
3D打印在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，目前分為幾個(gè)部分：3D打印金屬牙齒、隱形牙套、金屬種植體、導(dǎo)板等。3D打印技術(shù)在牙科中的應(yīng)用一般也都需要結(jié)合掃描技術(shù)，例如口腔掃描儀、普通掃描儀甚至CT設(shè)備等。對(duì)于需要安裝假牙的客戶(hù)，首先需要對(duì)口腔進(jìn)行掃描，根據(jù)掃描的數(shù)據(jù)結(jié)果設(shè)計(jì)需要打印的牙齒，然后使用金屬3D打印機(jī)打印牙齒，再在金屬假牙上烤瓷和染色，就可以進(jìn)行最后一步安裝了。筆者曾在北京航星利華見(jiàn)過(guò)德國(guó)Concept laser 金屬打印機(jī)制作的鈦合金牙齒。
對(duì)于需要矯正牙齒的客戶(hù)，傳統(tǒng)的牙齒矯正使用金屬制成的托槽來(lái)引導(dǎo)牙齒移動(dòng)，矯正過(guò)程非常痛苦，而且非常難看。“鋼牙妹”往往成為影視劇中被調(diào)侃的對(duì)象，也讓逐漸步入社會(huì)的大學(xué)生和白領(lǐng)們望而卻步。隱形牙套恰恰滿(mǎn)足了這些人的需求，通過(guò)3D技術(shù)制作很多副牙套，每一到兩個(gè)星期更換一副，逐步的實(shí)現(xiàn)牙齒矯正。值得注意的是，佩戴的隱形牙套并不是3D打印機(jī)直接打印的，而要經(jīng)過(guò)熱壓成型等工藝，進(jìn)入口腔的材料需要經(jīng)過(guò)FDA等認(rèn)證。
3D打印種植體是對(duì)傳統(tǒng)種植體的一大變革，傳統(tǒng)的種植牙手術(shù)過(guò)程是拔完牙，拿電鉆鉆個(gè)洞，然后將螺旋體擰進(jìn)去。這樣做的弊端是鉆孔時(shí)會(huì)破壞好的骨頭，如果三顆牙齒比較近，鉆洞可能會(huì)把旁邊兩顆牙齒磨壞。另外一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是每個(gè)人的每顆牙都不一樣，牙根也都不一樣，市面上通用的螺紋型產(chǎn)品欠缺針對(duì)個(gè)體病例的個(gè)性化產(chǎn)品。而用3D打印技術(shù)，按照患者牙根的形狀，直接打印出一模一樣的種植體。這樣拔完牙，就直接放過(guò)去，不需要在牙槽骨上打洞，不會(huì)破壞病人的骨頭，達(dá)到即刻種植的效果。
在種植牙的過(guò)程中還需要用到另外一個(gè)東西，那就是手術(shù)導(dǎo)板。通過(guò)3D打印個(gè)性化定制的手術(shù)導(dǎo)板，醫(yī)生能在手術(shù)前將其放置在患者的牙床，精準(zhǔn)標(biāo)出手術(shù)過(guò)程所需的角度和深度，從而確保種植體的準(zhǔn)確植入，同時(shí)可以省去由外包制作手術(shù)導(dǎo)板而產(chǎn)生的費(fèi)用。
手術(shù)預(yù)演模型
手術(shù)預(yù)演模型的制作一般是醫(yī)院先通過(guò)CT、MRI(核磁共振)等造影設(shè)備掃描患者的患處組織或骨骼，獲取DICOM格式二維數(shù)據(jù)并導(dǎo)入到Mimics等軟件中進(jìn)行三維重建，最終獲得STL格式的3D打印模型，并通過(guò)3d打印機(jī)打印出來(lái)。筆者最早接觸到3D打印手術(shù)預(yù)演模型是大連優(yōu)克多維和廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院完成的患者胎盤(pán)植入子宮切除術(shù)，目前，手術(shù)預(yù)演的案例已經(jīng)越來(lái)越多，這種3D打印技術(shù)方案主要用于高難度的手術(shù)，在術(shù)前進(jìn)行演練可以使得大夫在真正手術(shù)時(shí)更準(zhǔn)確，縮短手術(shù)時(shí)間，減少出血量。在預(yù)演這個(gè)過(guò)程中，年輕的大夫或者學(xué)生也可以方面直觀的學(xué)習(xí)和鍛煉。
下面的案例是2015年7月江門(mén)市五邑中醫(yī)院骨科在五邑率先通過(guò)3D打印技術(shù)，打印出“骨盆骨折”患者的骨盆模型。
組織器官
3D打印器官組織想必是3D打印在醫(yī)療、生物領(lǐng)域的終極應(yīng)用了，或許未來(lái)器官移植將變得不再這么艱難，更多人的生命可以得到挽救，而打印出一個(gè)活人也成為人們正在幻想的目標(biāo)。目前科學(xué)界和企業(yè)界對(duì)于生物3D打印主要集中在鼻子、耳朵、血管、腎臟、心臟、皮膚、眼角膜、半月板等，據(jù)調(diào)查，美國(guó)排隊(duì)等候器官移植的病人中，有80% 的病人等待的器官是腎臟。目前通過(guò)生物打印方法制造的腎臟仍然無(wú)法發(fā)揮腎臟的功能，但一旦它們開(kāi)始發(fā)功能，醫(yī)生們有望使用病人自己的細(xì)胞培育出能與身體其他部位完美匹配的器官。
假肢制作
每一位殘疾人對(duì)于假肢的需求都是不同的，因此每個(gè)假肢的制造過(guò)程也非常個(gè)性，導(dǎo)致假肢的成本較高。而3D打印機(jī)的出現(xiàn)就是為了解決這些個(gè)性化制造的問(wèn)題，2015年5月武漢協(xié)和醫(yī)院手外科病房，6歲的鑫鑫（化名）收到一份特殊的兒童節(jié)禮物——3D打印的假手。2年前，鑫鑫因車(chē)禍?zhǔn)プ笫职雮€(gè)手掌和5根手指，生活布滿(mǎn)陰霾。今年4月底，武漢協(xié)和醫(yī)院聯(lián)系廠家，為他定制了國(guó)內(nèi)首只3D打印的假手。這只假手的成本僅600元，卻讓小鑫鑫可以完成抓取物體、騎車(chē)等動(dòng)作。這樣的塑料假肢，使用市面上幾千元的3D打印機(jī)就可以制作出來(lái)。
3D打印技術(shù)與醫(yī)療的結(jié)合完美的發(fā)揮出3D打印的特點(diǎn)：個(gè)性化的定制與快速成型。我們不難發(fā)現(xiàn)，3D打印機(jī)在某種意義上講是一種工具，但當(dāng)它與其他技術(shù)結(jié)合，再加上具體的應(yīng)用領(lǐng)域就能發(fā)揮無(wú)限的價(jià)值和想象。3D打印+醫(yī)療=XX？或許你心中已經(jīng)有了答案了吧。
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