3D打印骨模型、3D打印器官骨模型、3D打印人工关节、3D打印颈椎...近年来,随着科技的发展,3D打印在医疗应用领域取得了诸多突破,但在大多数人眼里,这种酷炫神秘的3D打印技术与日常生活相去甚远。然而,在目睹了一场不幸之后,作为骨科医生的徐桂生,开始尝试用流行的3D技术“拯救”一位特殊的残疾患者,最终成功制造出或许是中国第一个实用的3D打印假体。更令人兴奋的是,3D打印假体的成本仅为传统假体的十分之一甚至十分之几。
【/h/】其实3D打印在医疗领域的应用已经越来越个性化,有些领域价格“亲民”,比如3D打印假肢。而且医疗3D打印领域还在发展,市场巨大。知名市场研究机构LuxResearch预测,3D打印技术将在医疗行业快速采用,预计2025年市场规模将达到19亿美元,相当于100多亿人民币。
一次事故的启示。
出于好奇,一个5岁的男孩把手伸进了正在工作的绞肉机。经过几个小时的抢救,医生和消防员都没能救回他的右手。毕业于汕头大学医学院的骨科医生徐桂生,两年前恰好参与了广东一起绞肉机伤人事故的手术。
这两年,徐桂生一直在给小男孩做后续治疗和随访。“事故发生后,小男孩的家庭负债累累。如今,昂贵的假肢根本无法在家里消费,而断肢也越来越影响男孩的心理健康。”他后悔了。
后来,在与国外同行的交流中,徐桂生了解到,现在国外有些人利用3D打印技术制作假肢,帮助没有手指的人恢复抓握功能。于是,他决定和机械设计等相关专业的人组成一个制作团队,尝试用3D打印技术为小男孩制作一副假肢,让他的双手恢复基本功能。
他首先扫描小男孩手腕缺失的部分,然后根据获得的信息,通过计算机设计假肢,然后将假肢零件进行3D打印并组装。最后,最重要的是利用徐桂生最擅长的骨科医学知识,使假体具有简单的抓握功能。然后根据患者的试用反馈,我们做了很多改进。
经过反复设计和试验,完成了为小男孩定制的3D假体。借助假肢,男孩右手的一些基本功能可以恢复。他不仅能抓住一定重量的软硬物体,现在还能控制自行车把手,驾驶自行车。
临床应用越来越广泛。
在搜索了互联网和专业文献后,徐桂生发现他的3D打印假体并没有公开报道,这意味着他很可能制造了国内第一个实用的3D打印假体。然而,3D打印技术在医疗领域的应用并不仅仅局限于假肢制作。
徐桂生告诉记者,目前3D打印技术在医疗领域的应用主要体现在四个方面。除了上述人体外使用的假肢等医疗器械外,有的做成模型用于术前模拟,有的做成人工骨骼、关节、牙齿等组织,直接植入人体。此外,还有一个更高层次的应用,那就是生物3D打印。将印有细胞和生长因子的产品与其他材料结合,在体外或体内培养,形成具有生理功能的组织结构,直接替代人体器官。
去年以来,广东、江苏、贵州、河南等地出现了很多实际应用案例。例如,南京医科大学第一附属医院利用3D打印技术,帮助一名先天性马蹄内翻足患者预先订购3D病足模型进行术前模拟,从而帮助医生进行诊断和治疗。深圳市第二人民医院还首次成功运用3D打印技术,为肩胛骨肿瘤患者精准制作钛合金肩胛骨假体,并在肿瘤切除后植入假体。
用个性化改变医疗状态。
3D打印技术之所以被广泛应用于医疗领域,是因为它能够满足个性化、精准化的医疗,因此给当前“看病难、看病贵”的医疗现状带来了很大的改变。
以为小男孩定制的3D打印假体为例,徐桂生告诉记者,3D打印假体成本低,可以快速制作。生产时间只有12个小时,生产成本从几百元到几千元不等。随着小男孩年龄和身材的增长,可以再次定制,随时更换。相比之下,传统义肢最便宜的几千元到几万元不等。如果是比较先进的假体,价格高达几十万元,需要5-10年更换一次。
拿目前应用最广泛的术前模拟来说,很多医院都设立了3D打印中心,将需要手术的部位打印出来,突破了传统影像报告的局限,让医生更直观地诊断或制定手术计划。虽然这样会增加患者几百元到几千元的医疗费用,但可以提高手术的准确性,缩短手术时间,降低麻醉风险。(记者卢)