醫(yī)療遇上3D打印手術(shù)定制化,治療更精準(zhǔn)

benyao   2016-07-19 19:18:18

2015年,深圳市第二人民醫(yī)院迎來一位27歲的女患者,她不幸患上入侵性巨大肩胛骨腫瘤,如不根治,恐要截肢。為了挽救這名患者的肩膀,深圳市第二人民醫(yī)院首次成功利用由3D打印技術(shù)制造出來的鈦合金肩胛骨假體,植入置換掉腫瘤壞死的肩胛骨。整個治療方案的設(shè)計和實施過程,都有安徽企業(yè)參與其中。

“一開始是采集李女士左邊肩胛骨大小、形狀等數(shù)據(jù),然后3D打印人工制作的樹脂材料肩胛骨模型,再通過這個模型設(shè)計出手術(shù)方案,在模型上標(biāo)注手術(shù)的螺釘孔、切除邊界,之后再依照模型制作出鈦合金人工肩胛骨。 ”深圳長郎三維科技公司聯(lián)合創(chuàng)始人、安徽長郎三維科技公司負(fù)責(zé)人呂文堂介紹說,最終利用3D打印技術(shù)制造出來的鈦合金人工肩胛骨可謂是量身定做,非常匹配。手術(shù)醫(yī)療大概花費了10萬元人民幣,李女士是在當(dāng)年4月初進(jìn)行的手術(shù),幾天后便出院了,半年后已經(jīng)恢復(fù)正常生活。

患者“有?!被ㄐ″X可以治大病

如今,人們對3D打印已不再新鮮。從機(jī)械零部件到公交車、飛機(jī),從迪拜推出全球首座3D打印辦公室到北京驚現(xiàn)雙層豪華3D打印別墅,3D打印的成果越來越多。 3D打印技術(shù)進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域,擦出的火花更令人驚艷——它能精準(zhǔn)地打印出藥片和私人定制的“人體骨骼”,幫助醫(yī)生突破醫(yī)療禁區(qū),完成過去想都不敢想的手術(shù)。那么,這一技術(shù)離普及推廣還有多遠(yuǎn)?

呂文堂告訴記者,位于皖西北太和現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展基地的長郎三維科技有限公司,正致力于打造中原地區(qū)最大的3D打印應(yīng)用中心,集材料生產(chǎn)、裝備制造、技術(shù)研發(fā)和公共服務(wù)于一體,加快3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的普及步伐。

“3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,正帶來醫(yī)療領(lǐng)域的巨大變革?!眳挝奶门e例說,有過胳膊摔傷的朋友一定對吊著的石膏板印象深刻,現(xiàn)在用不到了,通過三維掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)“私人訂制”的醫(yī)療護(hù)具,能夠與你的骨骼肌肉完美契合,將受傷的胳膊保護(hù)得嚴(yán)絲合縫。“以前,專業(yè)運動員的醫(yī)療護(hù)具動輒幾萬十幾萬的價格,一套3D打印的護(hù)具可能只需要1000多元錢,而且效果更好。 ”

不同于傳統(tǒng)制造業(yè)的 “減材制造”過程,3D打印采用的是“增材制造”。其產(chǎn)品是按照三維數(shù)據(jù)模型,由材料層層疊加“燒結(jié)”或“黏合”而成,整個生產(chǎn)過程不受任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝限制。任何空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品,在3D打印機(jī)面前都是同樣的程序生產(chǎn)。“因此,3D打印在醫(yī)療方面既能突破無限想象,又能極大地節(jié)約成本,花小錢治大病,絕對是患者的福音。 ”呂文堂說。

精準(zhǔn)醫(yī)療 完成“不可能的手術(shù)”

采訪中記者了解到,采用3D打印技術(shù)輔助手術(shù)操作,可以使醫(yī)生更直觀地了解患者解剖結(jié)構(gòu),為手術(shù)方案的設(shè)計和改進(jìn)、手術(shù)進(jìn)路的選擇和優(yōu)化提供極大幫助,有助于提高手術(shù)精準(zhǔn)度,減少患者痛苦。

同時,3D打印可幫助醫(yī)生突破醫(yī)療禁區(qū),完成過去無法完成的手術(shù)。如今,3D打印技術(shù)不僅能打印出與患者完全匹配的仿真器官,對復(fù)雜骨腫瘤,直接打印出植入患者體內(nèi)的骨骼假體、腫瘤切除后骨缺損的重建,也已經(jīng)能完全實現(xiàn)。

比如說要在患者的脊椎上面打孔,要置螺釘,可以根據(jù)患者的脊椎比如說椎弓根的解剖結(jié)構(gòu)做一個精準(zhǔn)的匹配的小擋板,使得醫(yī)生在術(shù)前做了規(guī)劃以后,手術(shù)中就能使用這個“導(dǎo)航板”精準(zhǔn)地將螺釘打入椎弓根,避免傷到脊椎上豐富的血管和神經(jīng)。手術(shù)前做到心中有數(shù),將醫(yī)生原來頭腦中的經(jīng)驗進(jìn)行量化,做了術(shù)前的演練,手術(shù)的成功率也會大大提高。

媒體報道,患者方先生今年27歲,兩年前跌傷后造成距骨骨折,后導(dǎo)致距骨塌陷壞死,6月29日,方先生被收治到重慶市西南醫(yī)院骨科運動醫(yī)學(xué)中心。聽說中心制作出3D打印的具有生物學(xué)功能的個性化距骨假體,可以讓他重獲正常行走的能力,他決心一試。當(dāng)時他并不理解3D打印假體這種技術(shù),等到主治醫(yī)生拿著3D打印出來的距骨模型展示,他才恍然大悟。 “聽說這跟我自己的骨頭長得一模一樣,太神奇了。 ”

“3D生物打印在精準(zhǔn)醫(yī)療上大有可為。比如,我們可以把心臟病患者的二維影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為3D打印數(shù)據(jù),以1∶1的比例,打印出一個可拆可拼的心臟模型。醫(yī)生可以清晰地觀察病灶,制定出最科學(xué)的手術(shù)方案。這在以前是想都不敢想的,現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實。 ”呂文堂介紹,長郎三維將在醫(yī)療器械領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),安徽的醫(yī)院很快將用上來自太和長郎三維科技公司生產(chǎn)的3D打印護(hù)具、義齒、骨骼甚至血管。

前景可期 安全監(jiān)管須加強(qiáng)

3D打印成果除了直接應(yīng)用于醫(yī)療器械之外,還能夠跟其他技術(shù)結(jié)合,發(fā)揮更大的作用。

近日,美國賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)出了一種低成本的3D打印設(shè)備,可以快速檢測寨卡病毒。據(jù)悉,這個3D打印的檢測裝置只有易拉罐大小,成本只有2美元,而且它既不需要用電,也不用專業(yè)技術(shù)人員操作,患者只需提供一份唾液樣本。而新西蘭一家眼部護(hù)理企業(yè)設(shè)計了兩款3D打印產(chǎn)品,專門搭載在智能手機(jī)上使用,進(jìn)行眼睛前部視網(wǎng)膜檢查,產(chǎn)品配有特殊透鏡以及可變光學(xué)濾波器,可以將手機(jī)變成一個前端顯微鏡,用來顯示眼睛前1/3部分的高分辨率圖像,捕捉急性角膜病變,該產(chǎn)品體積很小,價錢僅為現(xiàn)有眼部護(hù)理設(shè)備的1/100。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前醫(yī)療領(lǐng)域只占3D打印行業(yè)的1.6%,未來有望逐步增長到20%。 3D打印技術(shù)讓未來充滿無限可能,而它在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也給人們帶來新的希望??梢婎A(yù)見,3D打印作為全球的前沿科技,將在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

不過,3D打印醫(yī)療科技創(chuàng)新產(chǎn)品,目前主要為手術(shù)輔助工具及內(nèi)植物,涉及塑料類、金屬類及生物材料等多種材料。由于需應(yīng)用于人體,或長期植入人體內(nèi),醫(yī)療安全不容忽視。一旦應(yīng)用失當(dāng),可能危害使用者健康,甚至危及生命。

多位業(yè)內(nèi)專家提出,3D打印科技創(chuàng)新產(chǎn)品制作工藝較新,目前尚缺乏相應(yīng)評估標(biāo)準(zhǔn),傳統(tǒng)評審模式難以對其作出科學(xué)、客觀、合理的評價,這些因素使3D打印醫(yī)療科技創(chuàng)新產(chǎn)品在審批過程中遇到嚴(yán)重阻礙。

全國人大代表劉忠軍近年來多次在全國兩會上建議成立專門機(jī)構(gòu),審批3D打印醫(yī)療科技創(chuàng)新產(chǎn)品。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,鑒于國內(nèi)高端醫(yī)療產(chǎn)品主體依賴進(jìn)口,而很多情形下醫(yī)療技術(shù)水平?jīng)Q定于相關(guān)器材和裝備的現(xiàn)狀,3D打印醫(yī)療科技創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā),或可成為我國醫(yī)療水平趕超世界和相關(guān)產(chǎn)業(yè)崛起的難得契機(jī)。


@田大媛兒:3D打印在醫(yī)療方面的確大有可為。除了現(xiàn)在已有的打印骨骼、器官模型等,可以展望的是,如果有一天細(xì)胞能夠體外培養(yǎng),3D打印將可能打印出鮮活的器官替代病變器官,那將會是一種怎樣的景象?我都不敢想象。

@閃閃亮的星:醫(yī)療領(lǐng)域一直存在的對人體替代部件的巨大需求,是醫(yī)療領(lǐng)域3D打印技術(shù)發(fā)展的推動力。 3D打印遇上醫(yī)療,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

@Vinccy:“科”和“技”要分開來看。也許在科學(xué)研究方面,3D打印技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個相當(dāng)高的水平,但是科學(xué)研究的進(jìn)展與技術(shù)領(lǐng)域的實際應(yīng)用往往有很長的距離。 3D打印技術(shù)在醫(yī)療臨床方面的推廣,還有很長的路要走。

@快樂搜集站:3D打印應(yīng)用于醫(yī)療,本身有它的局限性,比如說我們尚無法對復(fù)雜的臟器進(jìn)行全面的認(rèn)知,需要大量的時間去做。但整體來講,這些都是可以預(yù)期的。看好這個領(lǐng)域,看好它的發(fā)展前景。

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