對照一比一的患者骨頭受損部位模型，提前模擬手術(shù)，醫(yī)生初嘗甜頭：做手術(shù)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(shù)開始應(yīng)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(shù)的醫(yī)療應(yīng)用仍處于初級階段，主要是打印模型為高難度手術(shù)前設(shè)計(jì)手術(shù)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(zhǔn)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(shí)驗(yàn)室里出來完成成果轉(zhuǎn)化，仍待科學(xué)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(jìn)計(jì)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(diǎn)。在記者采訪過程中，醫(yī)生們均非常樂觀，認(rèn)為隨著生物、材料和打印技術(shù)的成熟，以及相關(guān)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(fù)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(yīng)用3D打印技術(shù)于臨床手術(shù)，這在深圳應(yīng)該是最早了，迄今已有3例骨科手術(shù)應(yīng)用該技術(shù)。“主要用于病情比較嚴(yán)重的關(guān)節(jié)骨折，尤其是踝關(guān)節(jié)骨折。因?yàn)殛P(guān)節(jié)周圍有很多重要的血管神經(jīng)，尤其需要經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生謹(jǐn)慎進(jìn)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(dǎo)致踝關(guān)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(yán)重，多個碎片需要定位復(fù)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(jìn)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(shù)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(shù)精確度達(dá)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(shù)臺上，對照骨折復(fù)位，提高了精確度，本來需要一個半小時的手術(shù)，70分鐘就可以完成。而經(jīng)過復(fù)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(shù)前模擬大大提高成功率
3D打印技術(shù)在治療復(fù)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(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行了一名7歲孩童的頸椎腫瘤的術(shù)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(shù)風(fēng)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(jié)構(gòu)了解清楚。
為了給患兒救治，市二醫(yī)院采用3D打印技術(shù)給患兒設(shè)計(jì)手術(shù)方案，打印出患兒頸椎骨骼、血管、腫瘤等組織，術(shù)前模擬手術(shù)。從數(shù)據(jù)采集到模型打印，總共耗費(fèi)了三四天的時間。
“因?yàn)橛辛饲逦娜S模型，我們采取內(nèi)窺鏡微創(chuàng)方式手術(shù)，通過口腔進(jìn)行腫瘤切除。這在國外都少見報道。”廣東省醫(yī)學(xué)會脊柱專業(yè)常委楊欣建介紹。而手術(shù)進(jìn)行非常順利，患兒術(shù)后第一天開始進(jìn)食，并下地活動?；純簨寢屴r(nóng)女士表示，患兒手術(shù)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(jìn)行打印，所在醫(yī)院目前尚無設(shè)備。不過，深圳市第二人民醫(yī)院正打算購置3D打印機(jī)，“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(jié)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(shù)，也增加了醫(yī)生的信心。“傳統(tǒng)影像學(xué)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(fù)雜的關(guān)節(jié)復(fù)位手術(shù)，一般CT和核磁共振所得到的影像，經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生才能更為精確地想象。現(xiàn)在通過參照立體模型，醫(yī)生可以進(jìn)行術(shù)前評估、診斷及分型決定手術(shù)方案，特別是能進(jìn)行術(shù)前即可模擬手術(shù)，進(jìn)行復(fù)位和固定。這種技術(shù)對醫(yī)生日常訓(xùn)練也有作用，在關(guān)節(jié)治療上的應(yīng)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(shù)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(yīng)用肝癌的手術(shù)當(dāng)中。
3D打印精確造出骨盆
記者了解到，3D打印技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療不僅在深圳，今年8月，北京大學(xué)第三醫(yī)院應(yīng)用增材制造技術(shù)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(xué)研究的目的。深圳衛(wèi)計(jì)委在回應(yīng)本報記者時表示，目前3D打印技術(shù)并不應(yīng)用于人體上，不涉及技術(shù)準(zhǔn)入，所以該委沒有相關(guān)政策。
而多名醫(yī)生呼吁，希望可以盡快放開這種技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用。曾騰輝說,使用這種技術(shù)可以打印“鼻子”、“耳朵”，用于因車禍?zhǔn)軅仍斐傻男迯?fù)，不過這就涉及醫(yī)療器械準(zhǔn)入的問題。栗志輝說，還涉及醫(yī)學(xué)倫理問題。
栗志輝說，目前骨科手術(shù)用的鋼板和螺絲釘只有幾大類，進(jìn)行手術(shù)時骨科醫(yī)生只能靠經(jīng)驗(yàn)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(shù)中直接使用，能降低手術(shù)風(fēng)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(fèi)材質(zhì)且更精確制造出符合患者的骨盆，費(fèi)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(shè)計(jì)研究院創(chuàng)新應(yīng)用研究所所長焦麗華介紹，3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用可分為生物類打印和結(jié)構(gòu)類打印，生物類打印包括細(xì)胞打印、組織工程打印等。目前應(yīng)用發(fā)展迅速的是結(jié)構(gòu)類打印，“如氣管支架打印、骨骼打印、脊柱打印等均有成功應(yīng)用于醫(yī)療手術(shù)中。”焦麗華說。
最具想象空間的是3D生物打印技術(shù)。其利用干細(xì)胞為材料，按3D成型技術(shù)進(jìn)行制造，一旦細(xì)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(jié)構(gòu)。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(yàn)的成功。
