顏士州

如今街頭巷尾到處可見(jiàn)3D產(chǎn)品的廣告，3D電影、3D電視機(jī)、3D汽車……3D成了當(dāng)今這個(gè)時(shí)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(diǎn)，是因?yàn)樗梢栽谝环昼娭畠?nèi)“打印”一支筆、一條項(xiàng)鏈，在極短的時(shí)間內(nèi)“打印”出一輛轎車，甚至一架航天飛機(jī)。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(guò)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(jué)，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(lái)。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(gè)小小的手術(shù)，沒(méi)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(fèi)6個(gè)小時(shí)。如果用3D打印機(jī)來(lái)幫忙的話，醫(yī)生只要在電腦上事先打印出一個(gè)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(xiàng)數(shù)據(jù)，然后將耳朵“切”成無(wú)數(shù)個(gè)“小片”，每一個(gè)“小片”拍成一張透視片；而3D則打印其中的“小片”，每個(gè)“小片”積累起來(lái)，就成了一個(gè)整體。目前，我國(guó)醫(yī)學(xué)上的“全耳再造”，就是通過(guò)3D打印機(jī)完成，手術(shù)由原來(lái)的6小時(shí)縮短到1個(gè)多小時(shí)。如今，這項(xiàng)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(wèn)題。

不難看出，3D“打印”給人類帶來(lái)最大的幫助還是在醫(yī)學(xué)上，因?yàn)槊總€(gè)病人需要的“零部件”，都要個(gè)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(jì)，而設(shè)計(jì)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(guó)、意大利等國(guó)家科研人員開始用打印機(jī)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(shuō)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(guò)去的骨科手術(shù)中，手術(shù)臺(tái)上的醫(yī)生完全是根據(jù)自己多年的經(jīng)驗(yàn)和解剖學(xué)原理“憑空想象”，很難徹底根除腫瘤。近年來(lái)有了3D打印，醫(yī)生可以在手術(shù)前打印出一個(gè)與患者體內(nèi)一模一樣的材料骨盆，在這個(gè)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(guó)醫(yī)學(xué)研究所外科醫(yī)生安東尼·阿塔拉演講時(shí)，在演講席上當(dāng)眾打印出人體腎臟，這個(gè)人體器官跟真的幾乎沒(méi)有區(qū)別，引來(lái)全場(chǎng)觀眾圍觀。

其實(shí)，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(guò)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(shí)實(shí)在在的益處。

如果你在打印機(jī)“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(lái)就是人造器官。中國(guó)醫(yī)學(xué)研究人員曾經(jīng)用兔子做實(shí)驗(yàn)，用3D打印技術(shù)把金屬器官植入動(dòng)物體內(nèi)，竟然發(fā)現(xiàn)金屬器官的空隙里鉆進(jìn)了動(dòng)物的骨細(xì)胞，使得動(dòng)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(lái)，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(qiáng)度大了，人人都將是長(zhǎng)跑能手了。