3D打印技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史了，但直到桌面級(jí)3D打印設(shè)備問(wèn)世，才讓大眾真正知道3D打印技術(shù)的存在。如今，3D打印機(jī)隨處可見(jiàn)，在各行各業(yè)都正在獲得廣泛應(yīng)用。特別在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)創(chuàng)造了諸多令人贊嘆的成就，也正在以其非凡的能力去改造未來(lái)的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。
據(jù)了解，3D打印現(xiàn)在已經(jīng)被用在打印藥品，醫(yī)療設(shè)備，針對(duì)患者的解剖學(xué)模型以及生物組織等多個(gè)方向。醫(yī)學(xué)專家們也都陸續(xù)開始將這門高效且極具個(gè)性化的新科技應(yīng)用于自己的醫(yī)學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，以提高醫(yī)療服務(wù)的水平。因此，我們列出了十大3D打印醫(yī)學(xué)革新的案例，用以展現(xiàn)當(dāng)今醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印水平。
1.骨骼模型
過(guò)去，醫(yī)學(xué)專家們都是通過(guò)制作平面解剖圖和掃描圖來(lái)診斷患者的健康狀況。如今，通過(guò)3D打印，醫(yī)生們能夠通過(guò)分析患者獨(dú)特的MRI和CT掃描圖來(lái)打印骨骼的三維模型。而在整形外科中，醫(yī)生可以通過(guò)打印復(fù)雜的三維骨骼模型來(lái)進(jìn)行術(shù)前實(shí)踐，同時(shí)也可以利用該模型讓患者對(duì)手術(shù)有更為清晰的認(rèn)識(shí)。而在這些案例中，3D打印集中體現(xiàn)了其高效率的優(yōu)勢(shì)，速度非常關(guān)鍵，一般的桌面級(jí)3D打印機(jī)都能夠在幾小時(shí)內(nèi)完成模型的制作。而這些骨骼模型一般都是通過(guò)一種生物可降解材料-PLA來(lái)進(jìn)行打印。不僅如此，模型還可以進(jìn)一步縮小比例，讓模型制作速度進(jìn)一步加快。
2.腎臟模型
從新聞中我們?cè)?jīng)看到過(guò)，杜蘭大學(xué)泌尿外科的一個(gè)醫(yī)學(xué)研究小組曾經(jīng)在一個(gè)高難度的腫瘤切除手術(shù)中，利用3D打印技術(shù)制作了高精度的腎臟模型。這些模型是利用SLA 3D打印技術(shù)，以樹脂作為材料，清晰的展示出腫瘤的生長(zhǎng)位置。其用途主要是讓患者自己清晰的了解到自己的病癥，以便于雙方能夠更好的合作來(lái)完成手術(shù)。
3.未出生的嬰兒
雖然這并不是嚴(yán)格意義上的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，但3D打印確實(shí)從很大程度上幫助了未來(lái)的父母親們，讓他們能夠在嬰兒出世前更清晰的看到嬰兒的各項(xiàng)特征。通過(guò)超聲波掃描獲得嬰兒的特征數(shù)據(jù)模型，然后將其轉(zhuǎn)換為3D打印格式模型文件。然后就可以利用PLA做材料來(lái)3D打印出嬰兒的精細(xì)模型，讓父母能夠提早看到自己的孩子。
4.藥片
首個(gè)通過(guò)FDA檢測(cè)的3D打印藥片叫做Spritam，在今年5月正式上市。這種藥片是由位于美國(guó)賓夕法尼亞州蘭霍恩的Aprecia Pharmaceuticals公司使用改進(jìn)型3D打印技術(shù)開發(fā)的，該技術(shù)原是由MIT開發(fā)，設(shè)計(jì)目的是制造速溶性產(chǎn)品。藥片通過(guò)反復(fù)擴(kuò)散由藥物粉末結(jié)合水溶性粘合劑的使用制成，在該公司的測(cè)試中在僅僅4秒多的時(shí)間內(nèi)就完全溶解了。這種Levetiracetem(左乙拉西坦)是一種口服藥物，可作為各種癲癇疾病的兒童和成人處方治療的一部分。
雖然現(xiàn)在3D打印藥片還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，但它卻是未來(lái)醫(yī)藥學(xué)制造的開端。未來(lái)還將會(huì)有更多的藥片通過(guò)3D打印技術(shù)進(jìn)行研發(fā)制造。而且醫(yī)藥學(xué)研究者還會(huì)通過(guò)分析各種病人的病征，并利用算法和軟件來(lái)開發(fā)新的藥物成分，針對(duì)體重，性別，肝功能以及其他各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)3D打印特效藥物。
5.牙科指南
在牙科植入手術(shù)當(dāng)中，牙科醫(yī)生們通常需要針對(duì)牙鉆的具體位置做出準(zhǔn)確的判斷?，F(xiàn)在，F(xiàn)DA的一種新型的牙科部件，叫做Dental SG。能夠讓牙科醫(yī)生們?cè)谥踩胧中g(shù)中針對(duì)牙鉆的位置做出最精準(zhǔn)的決策。這款新部件是利用撓性樹脂，通過(guò)3D打印技術(shù)制作，能夠完美的嵌合于患者的牙齒3D打印模型之上。這種方法不僅提高了手術(shù)精準(zhǔn)度和效率，而且加快了患者的恢復(fù)期，可謂兩全其美。
6.醫(yī)療自動(dòng)縫合設(shè)備
Suture是一款正在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的新型手持式自動(dòng)縫合設(shè)備。由英國(guó)皇家波普頓醫(yī)院的專家AlexBerry與他的同事們共同設(shè)計(jì)，這款設(shè)備配備了3D打印的樹脂部件，能夠被用于多種需要醫(yī)學(xué)縫合技術(shù)的場(chǎng)合。
7.假肢
對(duì)于機(jī)器人領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，3D打印的假肢是一個(gè)非常激動(dòng)人心的發(fā)展方向。OpenBionics公司最初創(chuàng)造了開源的3D打印假肢，而且在眾多公益醫(yī)療項(xiàng)目中投入應(yīng)用。另一個(gè)組織你或許也聽(tīng)過(guò)，叫做e-Nabling the Future，他們?cè)试S3D打印機(jī)的使用者們能夠下載開源的3D打印假肢模型，并打印出各個(gè)部件用來(lái)幫助那些殘疾人士。
8.腫瘤模型
如今，3D生物打印已成為整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)當(dāng)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，很多機(jī)構(gòu)曾預(yù)測(cè)其市場(chǎng)將在2024年突破60億美元?，F(xiàn)在，來(lái)自愛(ài)丁堡的赫瑞瓦特大學(xué)一個(gè)研究小組正通過(guò)3D打印來(lái)制作具有生物活性的腦補(bǔ)腫瘤。該團(tuán)隊(duì)將使用患者腫瘤中的干細(xì)胞為材料來(lái)進(jìn)行打印，以此來(lái)持續(xù)研究腫瘤的生長(zhǎng)過(guò)程。他們希望利用3D打印的腫瘤來(lái)測(cè)試各種新型藥物的療效，以便研究出新的腫瘤治療方法。
9.甲狀腺
Vladimir Mironov博士來(lái)自于一家剛剛起步的3D生物打印公司，他之前順利通過(guò)3D打印技術(shù)制作出了具有生物活性的甲狀腺并成功植入了小鼠的體內(nèi)。這項(xiàng)研究成果為生物器官3D打印領(lǐng)域的開辟了一條新的道路，這之前僅僅在科幻小說(shuō)中提到過(guò)。
10.耳植入
最近，由普林斯頓大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)成功3D打印出了具有“超能力”的人耳，這只耳朵可以“聽(tīng)”到超越人類聽(tīng)力范圍的無(wú)線頻率。這項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)將摻有牛細(xì)胞的凝膠狀液體以及微小的銀粒送入打印機(jī)，打印機(jī)經(jīng)過(guò)特殊程序設(shè)計(jì)，將這些材料塑造為仿生耳朵，并將銀粒做成螺旋狀天線的形狀。
這只人造耳具備了人耳所擁有的軟骨結(jié)構(gòu)，而安置在耳朵內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)天線則可以組成耳蝸螺旋。這樣，它就幫助聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)末梢有問(wèn)題的患者重新恢復(fù)或提高聽(tīng)力能力。這項(xiàng)技術(shù)的問(wèn)世，為未來(lái)的生物和納米電子等領(lǐng)域創(chuàng)造了新的可能。
結(jié)語(yǔ)：以上的十大案例僅僅是快速發(fā)展的醫(yī)學(xué)3D打印中的冰山一角，還有更多令人驚訝的3D打印醫(yī)學(xué)應(yīng)用正在處于低調(diào)的研究階段。
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