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3D打印讓精準(zhǔn)醫(yī)療“看得見(jiàn)摸得著”

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在鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院鄭東院區(qū)急診負(fù)一層，有著一個(gè)時(shí)尚、智能、科技感十足的地方——“醫(yī)學(xué)3D打印中心”。而它讓“換心”“換腎”“換骨”那些出現(xiàn)在神話故事里的情節(jié)離我們更近。鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)3D打印中心負(fù)責(zé)人吳艷教授表示，3D打印技術(shù)正快速應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，成為顛覆傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)診療方式的革命性技術(shù)。

量體裁衣，“看得見(jiàn)”的精準(zhǔn)醫(yī)療

吳艷介紹，鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)3D打印中心是省內(nèi)首家由省衛(wèi)健委批復(fù)成立的醫(yī)學(xué)3D打印中心，醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)是以數(shù)字影像為基礎(chǔ)，進(jìn)行三維建模，再將材料逐漸累加快速制造出實(shí)體部件的技術(shù)，滿足了醫(yī)療領(lǐng)域“量體裁衣，度身定做”的要求。

3D打印技術(shù)在醫(yī)療上主要應(yīng)用在術(shù)前模擬及規(guī)劃的醫(yī)學(xué)模型、手術(shù)導(dǎo)板和康復(fù)支具、個(gè)性化骨科植入物等方面，還有更前沿的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的細(xì)胞3D打印，可以制造各類組織工程修復(fù)支架、人工的組織、人工的器官等。

因其快速、便捷、精準(zhǔn)、高效的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于骨科、肝膽外科、整形外科、腫瘤科、神經(jīng)外科、泌尿外科、心胸外科、介入科、心內(nèi)科、康復(fù)科、口腔頜面外科等科室，并為臨床教學(xué)、醫(yī)患溝通、復(fù)雜疑難病例手術(shù)的實(shí)施提供了很大便利。

吳艷解釋，術(shù)前模擬及規(guī)劃，有助于制訂個(gè)性化手術(shù)方案，提高手術(shù)準(zhǔn)確性和減輕病患痛苦，縮短了手術(shù)時(shí)間，提高了治療成功率。3D打印技術(shù)可以打印出全彩且逼真的3D打印器官模型，有助于識(shí)別并避免對(duì)復(fù)雜或高容量腫瘤導(dǎo)致的周圍精細(xì)血管及神經(jīng)等組織的損害，幫助進(jìn)行更精準(zhǔn)的手術(shù)規(guī)劃。3D打印模型還可以用于向患者解釋病情及溝通，以及提前規(guī)劃復(fù)雜手術(shù)流程，減少手術(shù)時(shí)間、降低費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)。

在手術(shù)導(dǎo)板和組織修復(fù)方面，嚴(yán)重畸形病人的手術(shù)定位困難，可通過(guò)3D打印出手術(shù)導(dǎo)板以指導(dǎo)精準(zhǔn)手術(shù)。對(duì)骨缺損的病例，可3D打印出生物仿生組織材料修復(fù)缺損，加速缺損部位的修復(fù)和愈合。通過(guò)3D打印快速成型的假肢矯形器，更加貼合患者的肢體構(gòu)造，能提升使用者的舒適感。一些器官，如腎臟，3D打印模型可根據(jù)真實(shí)的患者成像數(shù)據(jù)，在打印過(guò)程中高度模仿各種組織特性。

“3D打印”技術(shù)助力創(chuàng)造多個(gè)“首次”

吳艷表示，3D打印模型可以直觀地將患者解剖結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給醫(yī)生，達(dá)到更加精準(zhǔn)的診療效果，在3D打印技術(shù)的輔助下，鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院完成了多個(gè)“首例”：“河南首例3D打印輔助的半耳郭再造”“省內(nèi)首例3D打印骨盆假體置換術(shù)”“3D打印腎臟模型首次應(yīng)用于腎結(jié)石治療”“河南首例3D打印技術(shù)治療脊柱側(cè)彎”……

半耳郭再造是公認(rèn)的整形外科領(lǐng)域高難度挑戰(zhàn)性手術(shù)。該院醫(yī)學(xué)美容中心在3D打印技術(shù)輔助下，為一位右耳上段殘缺患者成功實(shí)施半耳郭再造，幫患者失“耳”復(fù)得。且該手術(shù)不僅達(dá)到了半耳郭再造與殘留的天生耳郭精準(zhǔn)無(wú)痕對(duì)接，還從結(jié)構(gòu)、外觀、色澤等方面實(shí)現(xiàn)了高度吻合。

一位50歲的男性患者因腹主動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張，累及腹腔干動(dòng)脈、腸系膜上動(dòng)脈和雙腎動(dòng)脈入院。累及內(nèi)臟動(dòng)脈的主動(dòng)脈瘤或主動(dòng)脈夾層一直是治療的難點(diǎn)，傳統(tǒng)外科開(kāi)放手術(shù)極具挑戰(zhàn)性，創(chuàng)傷巨大，并發(fā)癥高，死亡率高。本例腹主動(dòng)脈瘤累及內(nèi)臟動(dòng)脈的患者，采用3D打印(打印出血管病灶模型)、體外開(kāi)窗、精準(zhǔn)定位內(nèi)臟四分支動(dòng)脈及血管開(kāi)窗位置，成功完成手術(shù)。

吳艷教授強(qiáng)調(diào)，打印的骨骼替代物基本以惰性生物材料如金屬材料和PEEK高分子材料植入物為主，人工關(guān)節(jié)使用壽命基本為20年左右，其他部位更長(zhǎng)，所以患者大可不必為更換器官的使用時(shí)間擔(dān)憂。未來(lái)，3D打印中心也將對(duì)醫(yī)學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐發(fā)揮重要作用，例如仿真人體的打印等，對(duì)于新醫(yī)師的手術(shù)訓(xùn)練及學(xué)習(xí)非常具有參考性。并且，有實(shí)力的地市醫(yī)院可以向該院申請(qǐng)掛牌“河南省醫(yī)學(xué)3D打印中心分中心”，實(shí)現(xiàn)數(shù)字醫(yī)學(xué)和3D打印技術(shù)的普惠傳播。