對照一比一的患者骨頭受損部位模型，提前模擬手術，醫(yī)生初嘗甜頭：做手術更有信心，和患者家屬講解病情也輕松多了。這就是目前3D打印技術開始應用于臨床醫(yī)療帶來的福音。目前深圳已有少數(shù)醫(yī)院勇吃螃蟹。

 

據(jù)了解，目前深圳3D打印技術的醫(yī)療應用仍處于初級階段，主要是打印模型為高難度手術前設計手術方案，而從全國來說也是如此。而3D打印“下頜”、“盆骨”等嵌入式材料在國內(nèi)目前還面臨一些政策上的準入問題。至于最令人期待的3D打印肝臟、心臟等人體器官，何時能從實驗室里出來完成成果轉化，仍待科學家的探索。

 

國家工信部目前正在牽頭制訂《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2014-2016年)》，其中提到將3D打印及醫(yī)療器械的發(fā)展作為后期的發(fā)展重點。在記者采訪過程中，醫(yī)生們均非常樂觀，認為隨著生物、材料和打印技術的成熟，以及相關政策的制定，更多的患者會享受到3D打印給治療帶來的好處。

 

對照模型做復位節(jié)約時間

 

深圳南山區(qū)蛇口人民醫(yī)院骨科在今年4月份就開始應用3D打印技術于臨床手術，這在深圳應該是最早了，迄今已有3例骨科手術應用該技術。“主要用于病情比較嚴重的關節(jié)骨折，尤其是踝關節(jié)骨折。因為關節(jié)周圍有很多重要的血管神經(jīng)，尤其需要經(jīng)驗豐富的醫(yī)生謹慎進行。”深圳蛇口人民醫(yī)院骨科主任栗志輝告訴記者。

 

近日，一名60歲左右的女性從樓梯上摔下導致踝關節(jié)受損，到該院救治，由于老人本身就患有骨質(zhì)疏松，因此病情較為嚴重，多個碎片需要定位復位。而醫(yī)院通過CT掃描產(chǎn)生的數(shù)據(jù)輸入電腦得到三維數(shù)據(jù)，然后借助軟件對3D圖像進行修改，最終得到了1：1的仿真局部骨折模型。

 

這個由3D技術打印出來的白色塑料模型，可以將老太太的傷勢、骨折、錯位等位置一一呈現(xiàn)。“3D打印技術精確度達到0.1毫米甚至更小，這樣的好處就是模型和患者受傷部位一模一樣。”栗志輝說。

 

拿到3D模型后，栗志輝和他的同事們將模型消毒后拿到手術臺上，對照骨折復位，提高了精確度，本來需要一個半小時的手術，70分鐘就可以完成。而經(jīng)過復查攝片后，顯示骨折對位、對線良好，內(nèi)固定位置理想。

 

頸椎腫瘤可術前模擬大大提高成功率

 

3D打印技術在治療復雜腫瘤上更加體現(xiàn)出長處。深圳市第二人民醫(yī)院今年9月底應用該技術進行了一名7歲孩童的頸椎腫瘤的術前模擬。

 

“7歲小孩得腫瘤挺罕見的，小兒腫瘤往往惡性程度很高。”該院骨科主任、深圳市骨與軟組織腫瘤協(xié)會常委曾騰輝告訴記者。而這名患兒的腫瘤位于第一頸椎，處于頭顱和脊椎交界，部位特殊，鄰近的地方是頸部大動脈和延髓，手術風險很高，隨時有生命危險，難度很大；而且小孩的骨骼發(fā)育尚不成熟，會變異，所以非常需要先將組織結構了解清楚。

 

為了給患兒救治，市二醫(yī)院采用3D打印技術給患兒設計手術方案，打印出患兒頸椎骨骼、血管、腫瘤等組織，術前模擬手術。從數(shù)據(jù)采集到模型打印，總共耗費了三四天的時間。

 

“因為有了清晰的三維模型，我們采取內(nèi)窺鏡微創(chuàng)方式手術，通過口腔進行腫瘤切除。這在國外都少見報道。”廣東省醫(yī)學會脊柱專業(yè)常委楊欣建介紹。而手術進行非常順利，患兒術后第一天開始進食，并下地活動。患兒媽媽農(nóng)女士表示，患兒手術效果非常好，現(xiàn)在最大的希望是小孩日后可以健康成長。

 

記者了解到，這兩家醫(yī)院均是將數(shù)據(jù)傳遞到其他城市進行打印，所在醫(yī)院目前尚無設備。不過，深圳市第二人民醫(yī)院正打算購置3D打印機，“目前已經(jīng)將申請遞交給了深圳市醫(yī)管中心。”曾騰輝告訴記者。

 

通過3D打印模型方便醫(yī)患溝通

 

讓醫(yī)生們說起來很興奮輕松的是，和患者家屬的溝通容易多了！“以前是將CT片和核磁共振結果拿到他們面前解釋患者病情。即便我畫圖講解，患者及家屬還是一知半解。”曾騰輝說，現(xiàn)在將模型拿到家屬面前，家屬看了病患的位置所在，直觀形象，很容易理解。

 

而且可以提前模擬手術，也增加了醫(yī)生的信心。“傳統(tǒng)影像學方法難以全面直觀了解骨折情況，而3D打印的三維物理模型可以發(fā)現(xiàn)大量隱藏的信息。”栗志輝說。對于復雜的關節(jié)復位手術，一般CT和核磁共振所得到的影像，經(jīng)驗豐富的醫(yī)生才能更為精確地想象?，F(xiàn)在通過參照立體模型，醫(yī)生可以進行術前評估、診斷及分型決定手術方案，特別是能進行術前即可模擬手術，進行復位和固定。這種技術對醫(yī)生日常訓練也有作用，在關節(jié)治療上的應用會更深入。

 

而除了骨科之外，越來越多的其他科室醫(yī)生聽說這種技術后也非常有興趣嘗試。栗志輝告訴記者，普外科的一名醫(yī)生也很感興趣，正在考慮是否可以應用肝癌的手術當中。

 

3D打印精確造出骨盆

 

記者了解到，3D打印技術應用于醫(yī)療不僅在深圳，今年8月，北京大學第三醫(yī)院應用增材制造技術制造出國內(nèi)首例人工定制樞椎，成功用于病人惡性腫瘤治療。多名醫(yī)生告訴記者，北大三院這種嘗試還非常罕見，也多是出于科學研究的目的。深圳衛(wèi)計委在回應本報記者時表示，目前3D打印技術并不應用于人體上，不涉及技術準入，所以該委沒有相關政策。

 

而多名醫(yī)生呼吁，希望可以盡快放開這種技術在醫(yī)療上的應用。曾騰輝說,使用這種技術可以打印“鼻子”、“耳朵”，用于因車禍受傷等造成的修復，不過這就涉及醫(yī)療器械準入的問題。栗志輝說，還涉及醫(yī)學倫理問題。

 

栗志輝說，目前骨科手術用的鋼板和螺絲釘只有幾大類，進行手術時骨科醫(yī)生只能靠經(jīng)驗選擇曲度及長度最適合病人的型號，“如果今后能使用3D打印材料植入，可提前定制基于個人信息的鈦鋼板、鈦鋼釘，手術中直接使用，能降低手術風險。”還能大大節(jié)約患者的醫(yī)療成本。“比如惡性腫瘤患者切除骨盆后，要換上人工合金半骨盆，由于要算上制作所耗損的材料，總價要20萬元。但3D打印需要浪費材質(zhì)且更精確制造出符合患者的骨盆，費用只需幾萬元。”栗志輝說。

 

國外：已成功打印出肝臟、心臟等器官

 

深圳創(chuàng)新設計研究院創(chuàng)新應用研究所所長焦麗華介紹，3D打印技術在醫(yī)療領域的應用可分為生物類打印和結構類打印，生物類打印包括細胞打印、組織工程打印等。目前應用發(fā)展迅速的是結構類打印，“如氣管支架打印、骨骼打印、脊柱打印等均有成功應用于醫(yī)療手術中。”焦麗華說。

 

最具想象空間的是3D生物打印技術。其利用干細胞為材料，按3D成型技術進行制造，一旦細胞正確著位，便可生長成人體器官，而“打印”的新生組織會形成自給的血管和內(nèi)部結構。焦麗華說，國外已經(jīng)成功打印出了包括血管、人耳、骨骼、肝臟以及心臟等器官，部分取得了臨床試驗的成功。