將3D打印技術應用于兒童先天性復雜型心臟病的治療在國內現在也已多見，去年河南省人民醫(yī)院利用3D打印技術為一名年齡僅1歲的復雜先心病患兒成功施行了先心病手術。該院兒童心臟中心的專家們以1：1的比例，打印出患兒的一個心臟模型，根據該模型專家們經過詳細研究和論證，制定出最科學的手術方案，最終通過手術徹底矯治了該患兒復雜的心臟畸形。

因為心臟是立體結構，單純依靠心臟彩超檢查，不能直觀地看到室缺和大動脈的關系，難以確定最科學的手術方案。又在3D打印技術的幫助下，一個三個月大的復雜心臟病患兒在南京兒童醫(yī)院成功進行了首次房間隔缺損修補大手術，癥狀有了很大改善。但多發(fā)性室間缺損由于術中無法直視探查，也無法明確缺損的具體位置、大小及各缺損之間的相互關系，因此再次手術的盲目性非常大。該院用3D打印技術打印出與患兒一模一樣的3D心臟模型。該模型不僅可以觀察病變部位，且非常清楚展現病變部位與周圍組織的關系。專家在模型上反復練習后，近日在患兒心臟不停跳的情況下，很快運用微創(chuàng)技術對室間缺進行了封堵。手術后一周患兒就脫離了呼吸機康復順利。

上述可知，3D打印制造心臟模型已經不算新鮮。這種快速成型技術出現以來，一直以數字模型文件為基礎，運用可粘合材料，通過逐層打印的方式構造物體。而3D打印真實心臟，涉及到的是3D打印技術中難度最高的一個分支——3D生物打印。

不同于普通3D打印使用的PVC塑料或金屬，生物打印使用的材料是人體細胞和粘合劑。首先需要對人體進行CT掃描并通過計算機軟件分析結果，建立人體的心臟模型，對細胞在每層組織中的位置做詳細說明。其次再將模型進行分離，分別打印心臟的各個部件——心臟肌肉、血管、心臟瓣膜和電組織。

首先從成年人的骨髓和脂肪中提取干細胞，通過采用不同的成長因子，將干細胞分化成不同類型的其他細胞；心臟各個部件分別由不同類型的活細胞構成，生物打印機通過多個可以左右、前后、上下移動的生物打印頭(bioprint head)，根據模型將相應細胞放在適當的位置，直到各個部件的三維結構完成。成功的再造器官至少由數十億不同類型的活細胞構成，在實驗室里培植和維持細胞的生命需要特別的程序和設備，它們需要營養(yǎng)、成長元素以及其他信息的交流。

并且人體細胞極為“嬌嫩”，確保其在打印過程中成活非常困難，酸度、pH值、養(yǎng)分、二氧化碳等都對細胞的活性有很大的影響。最后，將打印成型的各部件放入孵化器中進行培養(yǎng)，依靠細胞自身的生物發(fā)育反應實現組合。細胞依靠天然的自我組織性質連接血管，最終組合每個部件，促成心臟的發(fā)育。這是3D打印心臟的最后一個步驟，如果一切順利某一天聽到培養(yǎng)皿中傳來的跳動聲，那么人類將再次創(chuàng)造歷史！

目前人類生命科學的發(fā)展，還遠不足以完成心臟3D打印這一過程。掌握生命的構成結構與創(chuàng)造一個活性機體之間的距離天差地遠。人們對生命的認識還很有限，生命不是細胞、血管加神經就能簡單復制的，其中的很多聯系要比我們想象的復雜得多。更多挑戰(zhàn)在于迄今為止人類對于微觀世界的理解一直停留在二維水平。即使擁有現代計算機和制圖軟件，生物學家也很難從三維立體角度理解細胞與組織器官之間的相互聯系。

目前一些醫(yī)學團隊有了一些半成功的嘗試，2014年4月美國Louisville 大學的團隊成功的打印出心臟瓣膜和小靜脈，不過目前還沒有在人體上實驗過。所以，就像人們已經掌握了基因圖譜，但是至今也無法合成生命一樣。雖然3D打印心臟有方法了，但“革命尚未成功，同志還需努力”。不過可喜的是，我們已經見到過很多3D打印心臟模型被用于制定手術方案的事例，這無疑為醫(yī)生和病人雙方都帶來了很大的好處。

相信隨著技術的發(fā)展、普及和相關費用的下降，3D打印在未來很可能會成為一種常規(guī)的醫(yī)療輔助技術，為更多的病人解除病痛的折磨。伴隨著“阿發(fā)狗”開拓的2016人工智能元年，越來越多的科學技術會跨越飛速進步，相信未來的某一天3D打印真實人類臟器成為現實，讓我們對科技的發(fā)展多一點信心和期待。