3D打印：改变医学的10个案例
2015-04-16 医学论坛网 阮秀荣
图片来自Dreamstime 3D打印正在改变肢体移植学，不仅开发假肢速度加快，假肢也变得更加经济实惠。“而这仅仅是个开始，”康奈尔大学工程学副教授、哲学博士，《3D打印：从想象到现实》(Fabricated：The New World of 3D Printing)一书的共同作者Hod Lipson说，“取材范围在扩大，机器成本在下降，而我
图片来自Dreamstime
3D打印正在改变肢体移植学，不仅开发假肢速度加快，假肢也变得更加经济实惠。“而这仅仅是个开始，”康奈尔大学工程学副教授、哲学博士，《3D打印：从想象到现实》(Fabricated：The New World of 3D Printing)一书的共同作者Hod Lipson说，“取材范围在扩大，机器成本在下降，而我们只一味地看到其越来越多的应用。至少我们还没有看到它的全貌(We haven't seen the least of it yet)。”
1. 援助之手
图片来自Gettys Images
Ana Del Hoyo-Quinones出生时便无完全成形的右手。手移植手术的尝试以失败告终。去年，一个专为假肢需求者与3D打印专家志愿者提供匹配服务的非营利性组织——e-NABLE，为Ana的家人联系到了住在他们家附近的一位机械工程师。Clay Guillory和他的团队花了31个小时为Ana设计、打印、组装了一个新的粉红色的假手。整个项目仅花费了50美元，可假肢的一般花费都在30000美元以上。
2.新颅骨?
图片来自乌德勒支大学医学中心数年前，神经学专家、外科医生及其他的临床医生可能对颅骨也能被简单地打印这一建议持怀疑态度。但是在2014年，荷兰乌德勒支大学医学中心的外科医生使用3D打印的塑料圆顶状体成功替换了一位22岁女性的颅骨，这种只在科幻小说中出现的情景变成了科学。一种罕见疾病导致这位女性的颅骨增厚，进而造成视力丧失和重度头疼。医生们用了23个小时才完成替换手术，并且凑效了。之后，这位女性的视力恢复，头疼消失。
3. 他只是想玩传球游戏
图片来自路透社
Stevenson Joseph出生时双手就没有手指，生活在海地孤儿院里的他从小就不能与伙伴们玩传球游戏。加利福尼亚的一个软件工程师在一次旅途中遇见了Stevenson，并深受触动。几个月之后，他为Stevenson设计并打印了一个新的“左手”。他把这只新的“左手”脚肢运送到海地，由当医疗团队为Stevenson安装，这样Stevenson就成了海地第一个接受3D打印假肢的人。安装这个假肢后，Stevenson可以和朋友们一起玩传球游戏了。
4.重建脊椎
图片来自路透社
2014年8月，北京大学的医生们(北京大学第三医院骨科主任、北京大学医学部教授刘忠军领导的团队)为一位骨癌患者打印并移植了首个3D枢椎。这位患者叫明浩，为治疗恶性肿瘤，其部分颈椎被移除。明浩接受的这种钛植入物上有细孔，可使新骨头在其间生长，进而起到固定作用。
5. 快速修复鼻子和耳朵
图片来自Science Source
此前，开发制作假耳或假鼻的软组织非常耗时：获取“印象”，制作模型，然后手绘，将其安装至患者体内。英国生产设计研究公司Fripp Design and Research通过3D打印大大加快这一过程。公司获取患者图像，使用打印机制造出轻质材料层，制出正确的皮肤颜色和纹理。结果：更轻，更易植的鼻子和耳朵出现了——制造时间也较过去大大加快
6. 今天是皮肤，明天将会是眼睛
图片来自路透社
法国佩萨克国家健康与医学研究院(INSERM)的科学家们推动了3D“生物打印”进程，3D生物打印可打印组织细胞。到目前为止，INSERM的科学家们已经制成了皮肤、指甲和毛发的上层组织，这些组织能用于美容产品和新药安全检测。下一步，研究者希望创造出眼角膜中的组织。
7. 头部损伤后的希望
图片来自China Foto Press/Getty Images
中国陕西西京医院的外科医生(西京医院整形外科颅颌面中心主任舒茂国教授、神经外科刘卫平教授主刀，眼科胡丹教授参与了此次手术)为中国的农民老胡打印了一个3D钛网植入物，用于治疗其从三楼坠落所致的左脑损伤。此次事故严重损害了他的大脑，以致医生们不得不移除一块手机大小的颅骨。医生们希望该移植物能够帮助老胡的头部愈合，使其重获说话与书写能力。
8.为国家提供护理
图片来自AFP/Getty Images
哥伦比亚有8500万残障人，许多为武装冲突所致。这些残障人大多很贫穷。其中，10万以上为儿童。而一个假腿或假胳膊的费用则高达2万美元。Icesi大学的学生Juan Pablo Munoz用塑料制造了一个3D打印的假腿。新假肢不仅可以在数小时内制成，而且生产成本仅约60美元。
9. 挽救生命的呼吸
图片来自：密歇根大学C.S.莫特儿童医院
Garrett Peterson出生时气管就有问题，出生后他在医院待了18个月，通过机器辅助呼吸。由于气管无法自主张开，一天中他有数次会因缺氧而出现皮肤青紫及昏厥现象。他的父母向密歇根大学C.S.莫特儿童医院寻求帮助。那里的外科医生通过3D打印夹板模型来支撑Garrett的气管张开。此弹性管可以经年保持Garrett的气管张开直至其成熟后可自主张开。
10.不再有移植?
图片来自麻省理工学院或许有一天，专家们能够随时制作3D打印器官，而无需等到需要移植时再打印。麻省理工学院(MIT)的科学家们已经找到一种可存放(stack)和组织多种构成人体组织的细胞类型的方法，正如图中所示的肝细胞结构。这种独特的过程将电脑生成的图像小“模具”分成不同的图层，可为生长着的活细胞提供支持。
原始出处：
Marrecca Fiore; WebMD Editors.3D Printing: 10 Examples of How It Has Changed Medicine.MedScape, March 23, 2015.
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