莊建醫(yī)生是廣東省人民醫(yī)院心血管醫(yī)學3D打印實驗室主任,。在進行先天性心臟病手術前，他和團隊可以把病人心臟模型打印出來,，縮減手術判斷時間,、提升治療效果,。目前,，他已經(jīng)將3D打印技術應用于數(shù)百例病人的術前規(guī)劃,。
顧名思義，3D打印技術不是用油墨在紙張上打印內(nèi)容,，而是在三維空間里逐層打印出立體的東西,。這一新興技術正加速在我國醫(yī)療領域應用，落地場景日漸廣泛,。“新華視點”記者了解到,，包括北京大學第三醫(yī)院,、北京積水潭醫(yī)院,、南方醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院等在內(nèi)的多家醫(yī)院，已將其運用于術前規(guī)劃,、手術導板,、人體植入等。
3D打印技術已在多家醫(yī)院運用
3D打印也稱增材制造,，是指基于數(shù)字模型,，在三維方向逐點,、逐線、逐層堆積,，將材料制造出立體實體構件,，是一種創(chuàng)新性制造技術。目前,，全球已經(jīng)發(fā)展出金屬3D打印,、高分子3D打印、陶瓷3D打印以及生物3D打印技術,。
據(jù)悉,，全國多個醫(yī)院已有3D打印技術應用的案例。如北京大學第三醫(yī)院,、北京積水潭醫(yī)院,、上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院、浙江大學附屬第一醫(yī)院,、廣東省人民醫(yī)院,、南方醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院等。
根據(jù)難度和深度,，3D打印技術在醫(yī)療上的運用可分四個層面：術前規(guī)劃和提前演練,、手術導板和康復支架、骨科匹配和人體植入,、活體器官打印,。目前活體器官打印全球都處于初步探索中，前三個在我國均有不同程度的應用,。
2018年3月份,，在廣東省人民醫(yī)院先心外科手術室內(nèi)，主刀醫(yī)生利用3D打印出來的器官模型,，對將要進行手術的患兒進行術前再次規(guī)劃,。受訪者供圖
在術前規(guī)劃和提前演練方面，南方醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院教授,、廣東省醫(yī)學生物力學重點實驗室主任黃文華介紹,，傳統(tǒng)的CT、MRI等影像學檢查結果出來的是二維數(shù)據(jù),，有經(jīng)驗的醫(yī)生有時對一些復雜案例也難以準確把握,。利用數(shù)據(jù)打印出3D實體模型，可以讓醫(yī)生直觀,、立體地了解病變局部解剖關系,。
以先天性心臟病手術為例，每個病人的情況都不同,，以往整臺手術三分之一的時間醫(yī)生要觀察和判斷病情,，在把握不準的情況下還要請其他醫(yī)生會診,。利用3D打印技術，可以在術前把病人心臟模型打印出來,，提前做好手術規(guī)劃,。
“從病情診斷到手術規(guī)劃，再到手術當中參照,，3D打印技術對醫(yī)生有很大幫助,，也縮短了手術時間，提高了治療成功率,。”莊建說,。
在手術導板和康復支架方面，南方醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院院長,、廣東省骨科研究院運動醫(yī)學研究所所長蔡道章介紹,，嚴重畸形病人的手術定位困難，可通過3D打印出手術導板以指導精準手術,。對骨缺損的病例,，可3D打印出個性化材料修復缺損，使假體固定更加穩(wěn)定,。
黃文華表示,，3D打印技術在骨科內(nèi)植入物的應用比較突出。它可以根據(jù)不同骨骼特征定制個性化植入物,，從而避免標準化骨科植入物難以與患者高度貼合,、容易造成植入物功能受限、生物力學效果不佳和使用壽命偏短等問題,。
大規(guī)模應用尚存諸多瓶頸
受訪人士表示,，雖然近些年3D打印在醫(yī)療行業(yè)的運用加速，但在技術成熟度,、社會認知度,、價格接受度等方面都有待提高。
黃文華介紹,，3D打印在材料多樣性上還需要進一步改進,，目標是打印出來的器官模型盡量能“擬人化”，包括材質(zhì),、手感等多方面要盡量接近人體組織,。
醫(yī)生正在3D打印出來的器官模型上進行術前演練。受訪者供圖
蔡道章表示,，3D打印骨骼在生物力學方面的表現(xiàn)還是比不上鍛造的,。“一些關節(jié)面部位無法用3D技術打印出來。人體一些不會磨損的地方可以用3D打印出來,，但是會磨損的部分還是使用鍛造的,。”
3D打印過程包括影像處理、物體打印等需要相對較長時間,，一些情況緊急的病人往往來不及使用,，因此技術在及時性方面還需要提升。
研發(fā)3D打印設備及應用的珠海賽納數(shù)字醫(yī)療技術有限公司副總經(jīng)理尹新立表示,，目前,，很多醫(yī)生不了解彩色多材料軟硬3D打印技術如何運用于醫(yī)療中，在大城市的醫(yī)院認可度較高,，而基層醫(yī)院的醫(yī)生了解還不多,。
此外，受訪人士表示,，由于3D打印是個性化定制產(chǎn)品,，因此價格相對其他治療方式高，這也制約了這項技術更快推廣,。莊建介紹,，在廣東省人民醫(yī)院打印心臟模型，建模需要2900元,，打印出來總共需要5900元,。
一些省份已經(jīng)出臺了關于3D打印技術的收費標準。莊建表示,，只有讓成本進一步下降,，才會讓更多病人使用起來沒有后顧之憂。
專家建議加大研發(fā),，加強人才培養(yǎng)
全球醫(yī)生組織中國總代表時占祥介紹,，3D打印技術和產(chǎn)品在全球已廣泛應用于臨床領域，如骨科,、兒科,、心胸外科、血管外科,、放射科和腫瘤科等,。行業(yè)預測幾年內(nèi)3D打印技術在硬件、服務和材料方面將迎來市場大爆發(fā),。
3D打印出的人體器官模型,。受訪者供圖
多位業(yè)內(nèi)人士建議，加大科研投入和人才培養(yǎng)力度,，推動3D打印技術在醫(yī)療行業(yè)的廣泛運用,。
黃文華表示，現(xiàn)在3D打印迫切需要解決一系列前沿基礎科學問題,，比如植入物的生物力學問題,，可避免人體產(chǎn)生免疫排斥反應的材料問題,。從長遠來看，提高打印出來的活體器官的存活率以及器官功能等,，都需要進一步加強科研攻關,。
蔡道章表示，人體的骨骼,、關節(jié)和韌帶,，實質(zhì)都是某種特殊材料，這些部位發(fā)生缺損都需要用相應材質(zhì)的東西去修復,，科學家應重視對材料的研究,。
此外，人才培養(yǎng)和培訓也至關重要,。黃文華表示,，應該鼓勵高校通過選修、講座等方式,，讓更多人增加對3D打印技術應用于醫(yī)療的了解,。
受訪人士建議，更多地方應制定3D打印的收費標準,，同時加大宣傳,，讓更多醫(yī)生和患者了解這項技術，搭建大醫(yī)院和基層醫(yī)院的交流合作平臺,，帶動更多醫(yī)院使用3D打印技術,，造福更多患者。
新華社“新華視點”記者馬曉澄
