顏士州

如今街頭巷尾到處可見3D產(chǎn)品的廣告，3D電影、3D電視機、3D汽車……3D成了當(dāng)今這個時代炙手可熱的詞匯。3D打印技術(shù)之所以成為21世紀(jì)的科技焦點，是因為它可以在一分鐘之內(nèi)“打印”一支筆、一條項鏈，在極短的時間內(nèi)“打印”出一輛轎車，甚至一架航天飛機。3D打印如此神奇，人類能否讓它在醫(yī)學(xué)上發(fā)揮作用呢？

全耳再造主要應(yīng)用于各種先天性小耳畸形的患者，患者耳朵由于先天性殘缺，通過手術(shù)配上假耳，看上去幾乎跟真的一樣。既不影響正常聽覺，看上去又自然逼真。

醫(yī)生怎么才能給患者配上形象逼真的耳朵呢？全耳再造手術(shù)首先要從患者身上取一段肋骨軟骨，這段軟骨的取出并不影響患者健康，然后把它植入患者的耳根部位，用壓縮器抽出里面的空氣，這樣軟骨就像吸盤一樣緊緊地貼在耳根部，很自然地豎起來。當(dāng)然，醫(yī)生在植入軟骨前先要把它精雕細(xì)刻成耳朵的樣子，然后烘干外皮。別看這么一個小小的手術(shù)，沒有先進(jìn)的設(shè)備是做不成的。以前做這樣的手術(shù)，醫(yī)生至少也要在手術(shù)室里耗費6個小時。如果用3D打印機來幫忙的話，醫(yī)生只要在電腦上事先打印出一個模型，這樣手術(shù)醫(yī)生就可以根據(jù)模型進(jìn)行有效的安裝與摘除。

那么，3D打印是怎樣完成的呢？首先醫(yī)生給患者一只健全的耳朵拍成CT片，目的是獲取患者耳朵軟骨的各項數(shù)據(jù)，然后將耳朵“切”成無數(shù)個“小片”，每一個“小片”拍成一張透視片；而3D則打印其中的“小片”，每個“小片”積累起來，就成了一個整體。目前，我國醫(yī)學(xué)上的“全耳再造”，就是通過3D打印機完成，手術(shù)由原來的6小時縮短到1個多小時。如今，這項技術(shù)正被科學(xué)家應(yīng)用在藥物研究上并緩解器官短缺的問題。

不難看出，3D“打印”給人類帶來最大的幫助還是在醫(yī)學(xué)上，因為每個病人需要的“零部件”，都要個性化定制。醫(yī)用3D打印，就是根據(jù)患者需要的“零部件”進(jìn)行設(shè)計，而設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)就是患者拍攝的CT片，醫(yī)生根據(jù)患者的情況再進(jìn)行修整優(yōu)化。

3D打印在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，就目前而言，有賴于在生物材料和干細(xì)胞等多學(xué)科上取得突破。我們知道人體好多“零部件”都是建立在生物材料的基礎(chǔ)上，用生物材料打出模型，然后在此基礎(chǔ)上植入干細(xì)胞培養(yǎng)，讓需要的人體“零部件”形成組織。在上海，有科研人員已經(jīng)直接打印生成器官，而美國、意大利等國家科研人員開始用打印機直接連著人體打印，把植入干脆省了。

在骨科手術(shù)中，骨盆腫瘤手術(shù)可以說是難度很高的，醫(yī)生在手術(shù)中速度要快、下刀要準(zhǔn)，而且切除必須干凈。在過去的骨科手術(shù)中，手術(shù)臺上的醫(yī)生完全是根據(jù)自己多年的經(jīng)驗和解剖學(xué)原理“憑空想象”，很難徹底根除腫瘤。近年來有了3D打印，醫(yī)生可以在手術(shù)前打印出一個與患者體內(nèi)一模一樣的材料骨盆，在這個生物材料模型上，每一處細(xì)微的地方都是醫(yī)生手術(shù)刀將要觸及的地方。這完全能讓醫(yī)生事前進(jìn)行一次有效的嘗試，使高難手術(shù)的難度大大降低。

2012年，美國醫(yī)學(xué)研究所外科醫(yī)生安東尼·阿塔拉演講時，在演講席上當(dāng)眾打印出人體腎臟，這個人體器官跟真的幾乎沒有區(qū)別，引來全場觀眾圍觀。

其實，3D打印技術(shù)不僅僅應(yīng)用在全耳再造手術(shù)上，如今外科、口腔科、眼科都可通過3D打印給患者修復(fù)顱骨、重塑顴骨等，讓很多病人感受著實實在在的益處。

如果你在打印機“墨盒”里裝上塑料，打出的就是塑料制品；如果裝上細(xì)胞，“打印”出來就是人造器官。中國醫(yī)學(xué)研究人員曾經(jīng)用兔子做實驗，用3D打印技術(shù)把金屬器官植入動物體內(nèi)，竟然發(fā)現(xiàn)金屬器官的空隙里鉆進(jìn)了動物的骨細(xì)胞，使得動物體內(nèi)的組織跟金屬結(jié)合得更加緊密。研究人員認(rèn)為，或許人類也能植入這樣的金屬物件，當(dāng)然這還有待研究。

就目前而言，3D打印人體“零部件”，主要應(yīng)用在骨科、腎臟、心臟等組織的修復(fù)上，最廣泛應(yīng)用在骨科手術(shù)中。如今3D打印的各種模板，在患者手術(shù)中已經(jīng)投入使用。有專家認(rèn)為在不久的將來，3D打印的骨骼將植入人體骨骼細(xì)胞中，使人工骨骼與人體完美融合，人體骨骼強度大了，人人都將是長跑能手了。