3D打印对全球医疗产业的六大“冲击”

2017-06-16

作为现代医学领域的一大“黑科技”，3D打印这些年来在医疗产业创造出了诸多奇迹。不仅振奋了医疗市场，更是让众多难以攻克的问题迎刃而解。不过，几年以前要是我说“3D打印可以用在医学上”，你一定会觉得这简直就是天方夜谭！


但是，现在你还会这么觉得吗？
    

美国新泽西理工学院设计专业的Amos Dudley，牙齿“东倒西歪”，每次笑的时候就很尴尬啊！笑不露齿不是个长久之计，再加上“隐形透明牙套”太贵，于是这个“穷学生“就利用自己的专业优势和学校最先进的3D打印机（新泽西理工学院设计专业学生能免费用），又去查了怎么矫正牙齿和制作设计了牙套。

最后他打印了12套，每天都戴着，连续16周，效果就只能用“哇塞”来形容了。

打印人造血管

国外的一个研究团队，用3D打印机打印了毛细血管出来，用以解决“在里面构架血管输送营养物质并排泄代谢废物”的难题。为了减弱排异反应，还使用了含有高分子聚合物以及生物分子的特殊油墨。通过一系列化学反应，将打印出来的血管转变成具有弹性的固体材料。这样研究人员就能精确构造毛细血管。

研究人员用细胞介质冲洗人造血管



尽管这样已经非常精密了，研究人员仍需要预备额外的一层物质来架构精细的羽状血管。制成的毛细血管将成为细胞的依凭，形成最里层的内壁。

打印匹配肤色的皮肤



在这个格外注重外在的社会，因为肤色原因进行的皮肤移植几乎跟重度烧伤手术一样多。So，英国利物浦大学的研究者们向3D打印技术迈出了第一步！打印出个性化的、外观自然的皮肤。



Wuerger 博士和她的团队正在研发一个可以让打印皮肤与个体皮肤相匹配的系统。为了完成这个系统，该团队首先要研发出一台3D扫描相机，用于扫描病患皮肤的3D影像。扫描得出的数据将用于打印该病患的移植皮肤。



在此数据库的基础之上，将会制作出通用型的、紧急备用皮肤。。他们甚至还认为，有朝一日，或许想要进行美容手术的人，可以随意挑选一种自己喜欢的皮肤换上~



小编：那岂不肤色深浅，随你挑选？

修复面部骨骼



威尔士人Stephen Power遭遇了一起严重的摩托车事故，导致他面部严重骨折。整形外科医生只能够对他脸部的损伤进行固定，没有对他的眼眶进行修复，担心会影响到他的视力。当时他颧骨和眼眶碎裂，头骨骨折，下巴也出现碎裂，因此他在外出到公共场所的时候都会带上帽子和墨镜。

因为损伤比较复杂，医生就把治疗方向转向了3D打印技术。先对Power的脸进行3D扫描，然后在电脑上创建模型，建出合适的骨骼，这样利用Power的模型就在电脑上先进行虚拟的手术。接着在用3D打印机对医用植入钛进行8个小时高强度的打印。



手术整个过程都非常顺利，和之前在模型上计划的一模一样。



Power对医生给了很高的评价。Power说：“老实说，我认为他们一直做的都很好，因为那次事故太糟糕了。对于这个手术我没法解释，反正让我看起来好了很多了。”

小编：简直是有了质的飞跃！！


3D打印可移植入耳



在3D打印的基础上，科学家已经研发出来生物3D打印技术！这种技术打印出来的可替换组织足够坚固，能够承受手术移植。科学家们为此还打印了颌骨、肌肉、软骨组织和人耳进行实验。



没有血管的支持，细胞无法生存，而不到200微米的血管极其细小，这样的限制因素使得生物打印成为一种极具挑战的技术主张。



新的生物打印系统克服了所有这些不足。可生物降解的聚合物材料形成组织形状，水凝胶(对细胞无毒)负责将细胞运输到结构中。临时的外置结构能够维持打印过程中物体的形状。为了处理被限制的尺寸，研究人员们需在设计中嵌入微通道，允许营养物质和氧气被运送到结构里的各个细胞中。



Atala说：“基本上我们重新创建了毛细血管，这样的微通道就像毛细血管床一样。”



为了测试他们的3D打印生物部位，研究人员们在活体动物身上做了不少实验。人类外耳被移植到老鼠的皮肤下。两个月后，这些耳朵依旧维持着它们的形状，里面也形成了软骨组织和血管。被打印出来的肌肉组织也被移植到老鼠身上，同外耳一样，它们也保持着结构完整性。



干细胞创造出来的颌骨也被移植到了老鼠身上，五个月后，这些结构形成了血管骨组织。未来，3D打印骨头将被用在人类面部重建中。

精准切除肿瘤



借助3D打印模型，能够帮助医生更加精准的切除肿瘤。2015年4月22日，南方医科大学珠江医院成功完成我国首例利用3D打印指导完成复杂肝脏肿瘤切除手术。



反复腹泻4年余，一直被当地医院当作“胃肠炎”治疗，最后确诊右肝有巨大肿瘤。长宽高均超过10厘米，医护人员形容“形似小西瓜”。不过，手术的最大难点是患者的肺部动脉和门静脉有三处变异。



在3D打印技术的帮助下，医生们制定和落实了最佳切除方案，避开重要血管，只切除了肝脏的42.75%。专家称尽可能多地保留肝组织对患者术后正常恢复有非常重要的作用，而且因为“下刀”精准巧妙，患者术中出血很少。



虽然3D打印技术在成为常见医疗业务之前还存在着一些问题，但是它的创新价值还是值得期待的。预计到2020年，在医疗保健中应用3D打印技术的市值将达到21.3亿美元（约合人民币138亿元）。