3D技術，全身都可“打印”

高峰

近年來，3D打印技術突飛猛進。樂觀者認為，這項技術宣告人類文明歷史上又一次變革，一次類似“工業(yè)革命”的電子技術變革。

連續(xù)的科技報道稱這項技術在建筑業(yè)、制造業(yè)和工程學領域已經(jīng)有了很多成功的應用。隨著越來越多的實驗研究，現(xiàn)在該技術又被應用到醫(yī)學領域。令人振奮的是，越來越多的醫(yī)學難題似乎也可以隨著這項技術的成熟迎刃而解。3D掃描技術與有機噴墨打印墨水和熱塑性塑料相結(jié)合，已經(jīng)能夠“生物打印”出人體的某些器官，解決人類歷史上很多橫亙已久的生理煩惱。

眼睛

作為人類最愛護的部位之一，眼睛的疾患無疑給很多人帶來了痛苦。英國公司Fripp表示，利用3D技術在1小時內(nèi)打印150只假眼的夢想已經(jīng)變成現(xiàn)實。這種大規(guī)模生產(chǎn)技術不僅加快了假眼的生產(chǎn)速度，而且大大降低了制作成本。打印的每只眼睛在色調(diào)上都有少許區(qū)別，這是為了產(chǎn)生更好的美學效果。這個項目主要是為發(fā)展中國家的患者提供他們支付得起的假眼。

面部假體

英國Fripp公司還與英國的設菲爾德大學合作生產(chǎn)面部假體，例如耳朵和鼻子。對患者進行3D面部掃描后，利用色素、淀粉和硅脂打印假體，復制出與患者原來的鼻子或耳朵非常匹配的面部結(jié)構(gòu)。這個項目的真正好處是，當你開始佩戴面部假體時，你可以用僅為這項技術一小部分的錢再次訂購。

美國康奈爾大學的一個科研組正在進行一個不同的項目：利用包含活細胞的油墨凝膠打印患者耳朵的3D模子。打印的產(chǎn)品會被注入牛軟骨細胞和老鼠的膠原質(zhì)，培育3個月后它們生長為成品。研究人員表示，人類有可能會在3年內(nèi)開始移植這種假體。

塑料顱骨

除五官外，頭部的骨骼病也得到了解決。荷蘭烏德勒支大學醫(yī)學中心的醫(yī)生稱，他們首次成功地量身3D打印出一個塑料顱骨，為一位患者進行了一次顱骨替代手術。因患有慢性骨骼疾病，這位患者的顱骨厚達5厘米，導致失明。更換顱骨的手術進行3個月后，這位患者不僅重見光明，也重新回到工作崗位。

骨骼

3D打印發(fā)展最成熟的一個領域，是生物打印人類骨骼植入物，現(xiàn)在稱“置換骨骼”。2011年，美國華盛頓州立大學的研究人員宣布，他們已經(jīng)打印出一個像骨骼的結(jié)構(gòu)，它在分解以前，可以作為新骨骼細胞生長所需的支架。這個結(jié)構(gòu)是用磷酸鈣打印的，而且已經(jīng)在動物身上成功進行了試驗。

肢體

除了內(nèi)部疾病，肢體殘障也是一直以來困擾很多人生活的一個難題，幸而熱塑性塑料是假手、胳膊，甚至是手指培育的領路者。理查德·范·阿斯是生產(chǎn)這些可支付得起的手和手指假體的其中一人，他的公司總部設在南非。該科研組通過將熱塑性聚交酯打印與鋁和不銹鋼手指結(jié)合在一起，打造功能健全的機械手。公司正與美國企業(yè)家邁克·艾貝林聯(lián)合進行一個項目，為在蘇丹戰(zhàn)爭中因傷被截肢的人提供他們支付得起的手臂。這項合作被稱為“丹尼爾項目”，是以14歲少年丹尼爾·奧馬爾的名字命名的，因為一枚炸彈墜落在位于蘇丹努巴山脈的他家附近，導致他失去兩個手掌和部分手臂。

牙墊

美國《醫(yī)藥日報》也報道了3D打印在醫(yī)學領域可以用于緩解睡眠呼吸暫停的好消息。根據(jù)美國睡眠呼吸暫停綜合征協(xié)會的消息，估計有2200萬美國人患有不同形式的睡眠呼吸暫停綜合征，也就是在睡眠期間咽喉通道被阻塞。更壞的情況是立即無法呼吸，如果不及時治療，這種狀況會導致更嚴重的疾病，如心臟病、中風和糖尿病。現(xiàn)有的解決方案既昂貴也不舒服。澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織的研究人員聯(lián)合澳大利亞牙科公司采用3D掃描儀繪制病人的口腔地圖，然后打印相應的牙墊。牙墊的材料是醫(yī)用鈦和醫(yī)用塑料。這款牙墊可以把氣流分向兩個獨立的通道。使用時從病人口中凸出的“鴨嘴型”鈦槽可以確保氣流順暢地到達喉嚨深處，避免舌頭或口腔內(nèi)部放松的肌肉阻塞氣流。

自體輸血機

血液的重要也被這項技術所重視。英國公司開發(fā)出革命性的自體輸血機Hemosep。這款機器可以在進行心臟和嚴重創(chuàng)傷手術時收集流失的血液，通過使用機械攪拌器和化學海綿技術來集中血液。一旦血液準備就緒，患者通過靜脈輸液的方式回血。這不僅能為醫(yī)療機構(gòu)節(jié)約大量的血液捐贈（通常都處于短缺狀態(tài)），而且能夠減少并發(fā)癥的風險，如污染或免疫反應。對小孩來說更加安全，因為在外科手術中，小孩比大人面臨更多手術風險。

皮膚

除對健康考慮外，人類對外表美觀的追求也可以被更好的滿足，比如皮膚燒傷或剮蹭帶來的外形困擾。美國維克森林醫(yī)學院的詹姆斯·尤正在研制一種能直接在燒傷患者的傷口上打印皮膚的打印機?！坝湍庇擅负湍z原質(zhì)組成，它們與組織細胞和皮膚細胞分層打印出來，就會形成移植皮膚。該科研組打算研制一種便攜式打印機，以便在偏遠地區(qū)和戰(zhàn)區(qū)，可以直接用來在患者的傷口上打印皮膚。

矯形器具

SolsSystems公司正在致力于研究溶膠，使用3D打印制作矯形鞋墊。該公司宣布這個項目已經(jīng)注入640萬美元的風險投資。腳科醫(yī)生可以在他們的辦公室注冊使用此公司的產(chǎn)品。通過應用程序，他們可以掃描患者的腳，使用3D打印做一個腳模，然后用很少的成本定制一個腳墊。已經(jīng)有50個醫(yī)生參與了測試使用，這包括AliSadrieh博士發(fā)明的“灰姑娘”程序，一個女人的腳整容手術，使穿高跟鞋可以更舒適。