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3D打印心肺 离我们有多远

最新上映的电影《复仇者联盟2》中,鹰眼受伤后,韩国美女赵博士利用组织再生技术给他治疗,结果无疤无痕,效果比PS的还好。生活中,医学家们也在苦苦探索,将类似的科幻情节变为现实:用3D技术打印皮肤,受伤后直接贴上;用3D技术打印心脏,患病了直接更换……只是人体组织太过奇妙,目前3D打印技术仅能“复制”骨骼和简单器官。

昨日,在汉召开的首届“3D打印与临床医学应用高峰论坛”上,专家介绍了最新研究进展,目前已能用生物材料“打印”出模拟人体功能的肝脏,3~5年后有望走向临床试验。15年后有望打印心、肺、肾等复杂器官。

这意味着,科幻将走入生活,将来绝大多数疾病患者都将受惠于3D打印技术。

昨日,首届“3D打印与临床医学应用高峰论坛”在汉召开。清华大学机械系器官制造中心创始人王晓红教授介绍,她所在的实验室在3D打印方面,取得突破性进展,已可打印出具有生物活性的肝脏。

目前,3D打印技术在医疗领域,多用于打印病灶模型,用来做疾病诊断和手术模拟,但打印出的内脏没有生物活性。该实验室利用天然高分子材料和合成高分子混合,打印出全新的肝脏,具有血管、神经系统,有望用于器官移植。现在,新的肝脏还处于动物实验阶段,预计3~5年内可进入临床试验阶段。尽管离临床推广还很遥远,但已是探索路上的大跨越。

去年,19岁大一男生不慎掉进3米深的下水道,右腿复杂骨折。武汉协和医院创伤骨科副主任刘国辉教授利用伤处的CT片,在电脑上建立3D数据,再打印出模型。用模型研究伤情、模拟手术,并确定置入钛钢板、钛钢钉的尺寸,最后手术做得非常精确。

如今,该院骨科、口腔科、泌尿外科、心外科等科室,纷纷开始尝试应用3D打印技术,但在昨日的论坛上,医院泌尿外科陈朝晖副教授仍觉遗憾,因为目前尚处于打印病灶模型,用于疾病诊断、手术模拟的阶段,远没到植入人体的理想状况。因为,怎样精确复制器官,令它像在人体内那样生长,而不是像肿瘤细胞那样疯长,这还需要长期探索和试验。

此外,他考察了多家3D打印公司,都无法打印出令他满意的器官:只能打印出器官和病变,无法看出病灶与周围组织、血管的关系,不够精细。陈朝晖坦言,昨日专家发言“我都不能完全听懂”。因为,人体组织太奇妙、太精细,3D打印涉及到不同材料及细胞之间交流、繁殖等情形,非常复杂。

作为中国3D打印技术产业联盟副理事长,杭州电子科技大学生物制造工程研究中心主任徐铭恩认为,用3D技术打印心、肺、肾复杂人体器官,至少需要15年时间才可能实现。

3D打印下颌骨

帮武汉小伙“正脸”

打开电脑,利用CT图片和相关数据,建立器官的三维模型,传送到与电脑相连的打印机,喷头挤出高科技材质,一层层堆叠出含有病灶的器官,用来作为疾病诊断和术前参考。现阶段,国内绝大多数医院都是这样应用3D打印技术的。让影像学检查结果从平面变为立体,拿着实物研究病灶和手术方式,可令术前准备更充分,手术时间更短、方式更精确,病人恢复更顺利。

今年3月,市民胡先生脚踝粉碎性骨折,踝关节处的胫骨和腓骨碎成了18块。普仁医院医生3D打印了踝关节模型,将碎骨一一编码、精确拼接,手术时照样“拼图”,脚踝重塑成功。

去年6月,市民小杨到武汉大学口腔医院要求整形,因为他脸“歪了”,左下颌骨比右侧小。口腔颌面创伤与整形美容外科专家给小杨3D打印出下颌骨模型,用计算机辅助设计,制作出个性化的人工骨,再用人工骨“补脸”,术后小杨非常满意。

去年12月,普爱医院称,已用3D技术打印臼骨,救助了10多位患者。该院医生利用CT数据“量身定做”钛合金臼骨,能跟髋骨及置换后的股骨高度吻合。

去年,协和医院医生用3D打印的骨骼模型、模拟手术。通讯员刘坤维供图