3D打印技術(shù)助陣器官移植

時(shí)間：2013-04-09 14:52:14

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[導(dǎo)讀]OFweek電子工程網(wǎng)訊：北京時(shí)間4月9日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，日本一家醫(yī)院的醫(yī)務(wù)工作者最近為一位兒童進(jìn)行肝臟移植手術(shù)時(shí)遇到了困難：如何裁制器官讓其適合兒童更小的腔，同時(shí)又保留肝臟的功能。醫(yī)生先使用刀具切割了

OFweek電子工程網(wǎng)訊：北京時(shí)間4月9日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，日本一家醫(yī)院的醫(yī)務(wù)工作者最近為一位兒童進(jìn)行肝臟移植手術(shù)時(shí)遇到了困難：如何裁制器官讓其適合兒童更小的腔，同時(shí)又保留肝臟的功能。

醫(yī)生先使用刀具切割了一個(gè)由類似于辦公室打印機(jī)設(shè)備制造的捐贈(zèng)者肝臟的三維復(fù)制品。這個(gè)模型幫助醫(yī)生計(jì)算出如何切割肝臟，并在上月成功的進(jìn)行了肝臟移植手術(shù)。

外科醫(yī)生正在把工業(yè)3D打印機(jī)作為手術(shù)臺(tái)上的救星。3D打印技術(shù)長(zhǎng)期被用于制造珠寶、電子產(chǎn)品和汽車部件的模型，但如今這些工業(yè)打印機(jī)已經(jīng)能夠制造人體肝臟和腎臟的模型。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域預(yù)計(jì)將會(huì)從3D打印技術(shù)中受益?？茖W(xué)家正使用3D打印機(jī)來制造胚胎干細(xì)胞和人體組織，目標(biāo)是把制造出的人體部位能夠直接移植或埋入人體內(nèi)。

病人肝臟的3D打印復(fù)制品

通過3D打印機(jī)制造出人體部位可能仍需要許多年，但是先進(jìn)的3D打印機(jī)目前已開始被醫(yī)院所采用。全球最大的兩家工業(yè)3D打印機(jī)制造商，美國(guó)的Stratasys和3D Systems公司，目前已提供能夠復(fù)制人體器官的設(shè)備。使用CT掃描等醫(yī)學(xué)圖像，這些打印機(jī)能夠做出由各種丙烯酸樹脂制造成的半透明模型，從而讓醫(yī)務(wù)工作者了解肝臟和腎臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如血管方向或是腫瘤的準(zhǔn)確位置。

在制造中部分的使用聚乙烯醇，能夠讓器官?gòu)?fù)制品的外觀更為逼真，同時(shí)還像器官一樣濕潤(rùn)，并帶有紋理。這也讓醫(yī)務(wù)工作者使用手術(shù)刀切割器官?gòu)?fù)制品時(shí)更加逼真。通常情況下，依據(jù)器官的大小，制造其復(fù)制品需要數(shù)個(gè)小時(shí)至半天時(shí)間。不過整個(gè)過程，包括把原始醫(yī)療圖像轉(zhuǎn)換為可打印的3D數(shù)據(jù)，則需要幾天時(shí)間。

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Stratasys首席執(zhí)行官大衛(wèi)·里斯（David Reis）表示，“今天，絕大多數(shù)使用3D打印機(jī)的醫(yī)院仍處于試驗(yàn)階段，但是我們看到越來越多的醫(yī)院正在使用3D打印機(jī)。”

3D打印技術(shù)在全球醫(yī)院獲得普及之前仍面臨著許多障礙。能夠制造器官模型的3D打印機(jī)售價(jià)在25萬(wàn)美元至50萬(wàn)美元，這也讓小醫(yī)院很難采用這樣的設(shè)備。因?yàn)榻^大多數(shù)的醫(yī)生都不會(huì)使用這些設(shè)備，醫(yī)院還需要技術(shù)人員來操作3D打印機(jī)，幫助把醫(yī)療圖像轉(zhuǎn)換為3D數(shù)據(jù)。

日本神戶大學(xué)醫(yī)院醫(yī)生Maki Sugimoto從2011年開始使用日本公司Fasotec Co.的3D打印機(jī)復(fù)制患者器官。Fasotec成為了醫(yī)院和打印機(jī)之間的中介人。該公司表示，醫(yī)生很少需要內(nèi)臟的3D復(fù)制品，他們通常更需要的是骨頭的復(fù)制品。

香港醫(yī)院Dental Implant & Maxillofacial Centre口腔外科醫(yī)生近年來一直使用3D打印機(jī)制造病人下頜復(fù)制品準(zhǔn)備手術(shù)，同時(shí)還制造放置在病人口中的手術(shù)模板，讓醫(yī)生知道插入移植物的準(zhǔn)確位置。

3D打印技術(shù)存在已有約30年時(shí)間，近年來該項(xiàng)技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而且設(shè)備價(jià)格也越來越被客戶所接受，這也讓消費(fèi)者和企業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)變得越來越感興趣。

在美國(guó)，一些大學(xué)和企業(yè)實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行“生物打印”研究，也就是使用人體組織進(jìn)行人體部位的制造。目前，這些研究仍處在試驗(yàn)階段，研究人員希望終有一天能夠制造出人體部位。

Maki Sugimoto相信，從長(zhǎng)期來看，通過在手術(shù)前進(jìn)行練習(xí)，3D打印技術(shù)能夠幫助那些年輕、無經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)務(wù)工作者。他說，如果醫(yī)生對(duì)試驗(yàn)的手術(shù)更有信心，病人也將會(huì)更加舒適。

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