3D技術(shù)，全身都可“打印”

高峰

近年來(lái)，3D打印技術(shù)突飛猛進(jìn)。樂(lè)觀者認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)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(shù)變革。

連續(xù)的科技報(bào)道稱這項(xiàng)技術(shù)在建筑業(yè)、制造業(yè)和工程學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了很多成功的應(yīng)用。隨著越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)在該技術(shù)又被應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。令人振奮的是，越來(lái)越多的醫(yī)學(xué)難題似乎也可以隨著這項(xiàng)技術(shù)的成熟迎刃而解。3D掃描技術(shù)與有機(jī)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(ài)護(hù)的部位之一，眼睛的疾患無(wú)疑給很多人帶來(lái)了痛苦。英國(guó)公司Fripp表示，利用3D技術(shù)在1小時(shí)內(nèi)打印150只假眼的夢(mèng)想已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)。這種大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)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(xué)效果。這個(gè)項(xiàng)目主要是為發(fā)展中國(guó)家的患者提供他們支付得起的假眼。

面部假體

英國(guó)Fripp公司還與英國(guó)的設(shè)菲爾德大學(xué)合作生產(chǎn)面部假體，例如耳朵和鼻子。對(duì)患者進(jìn)行3D面部掃描后，利用色素、淀粉和硅脂打印假體，復(fù)制出與患者原來(lái)的鼻子或耳朵非常匹配的面部結(jié)構(gòu)。這個(gè)項(xiàng)目的真正好處是，當(dāng)你開(kāi)始佩戴面部假體時(shí)，你可以用僅為這項(xiàng)技術(shù)一小部分的錢再次訂購(gòu)。

美國(guó)康奈爾大學(xué)的一個(gè)科研組正在進(jìn)行一個(gè)不同的項(xiàng)目：利用包含活細(xì)胞的油墨凝膠打印患者耳朵的3D模子。打印的產(chǎn)品會(huì)被注入牛軟骨細(xì)胞和老鼠的膠原質(zhì)，培育3個(gè)月后它們生長(zhǎng)為成品。研究人員表示，人類有可能會(huì)在3年內(nèi)開(kāi)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(xué)醫(yī)學(xué)中心的醫(yī)生稱，他們首次成功地量身3D打印出一個(gè)塑料顱骨，為一位患者進(jìn)行了一次顱骨替代手術(shù)。因患有慢性骨骼疾病，這位患者的顱骨厚達(dá)5厘米，導(dǎo)致失明。更換顱骨的手術(shù)進(jìn)行3個(gè)月后，這位患者不僅重見(jiàn)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(gè)領(lǐng)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(guó)華盛頓州立大學(xué)的研究人員宣布，他們已經(jīng)打印出一個(gè)像骨骼的結(jié)構(gòu)，它在分解以前，可以作為新骨骼細(xì)胞生長(zhǎng)所需的支架。這個(gè)結(jié)構(gòu)是用磷酸鈣打印的，而且已經(jīng)在動(dòng)物身上成功進(jìn)行了試驗(yàn)。

肢體

除了內(nèi)部疾病，肢體殘障也是一直以來(lái)困擾很多人生活的一個(gè)難題，幸而熱塑性塑料是假手、胳膊，甚至是手指培育的領(lǐng)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(shè)在南非。該科研組通過(guò)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(jī)械手。公司正與美國(guó)企業(yè)家邁克·艾貝林聯(lián)合進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目，為在蘇丹戰(zhàn)爭(zhēng)中因傷被截肢的人提供他們支付得起的手臂。這項(xiàng)合作被稱為“丹尼爾項(xiàng)目”，是以14歲少年丹尼爾·奧馬爾的名字命名的，因?yàn)橐幻墩◤棄嬄湓谖挥谔K丹努巴山脈的他家附近，導(dǎo)致他失去兩個(gè)手掌和部分手臂。

牙墊

美國(guó)《醫(yī)藥日?qǐng)?bào)》也報(bào)道了3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以用于緩解睡眠呼吸暫停的好消息。根據(jù)美國(guó)睡眠呼吸暫停綜合征協(xié)會(huì)的消息，估計(jì)有2200萬(wàn)美國(guó)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(wú)法呼吸，如果不及時(shí)治療，這種狀況會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的疾病，如心臟病、中風(fēng)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(xué)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(yīng)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(gè)獨(dú)立的通道。使用時(shí)從病人口中凸出的“鴨嘴型”鈦槽可以確保氣流順暢地到達(dá)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(jī)

血液的重要也被這項(xiàng)技術(shù)所重視。英國(guó)公司開(kāi)發(fā)出革命性的自體輸血機(jī)Hemosep。這款機(jī)器可以在進(jìn)行心臟和嚴(yán)重創(chuàng)傷手術(shù)時(shí)收集流失的血液，通過(guò)使用機(jī)械攪拌器和化學(xué)海綿技術(shù)來(lái)集中血液。一旦血液準(zhǔn)備就緒，患者通過(guò)靜脈輸液的方式回血。這不僅能為醫(yī)療機(jī)構(gòu)節(jié)約大量的血液捐贈(zèng)（通常都處于短缺狀態(tài)），而且能夠減少并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，如污染或免疫反應(yīng)。對(duì)小孩來(lái)說(shuō)更加安全，因?yàn)樵谕饪剖中g(shù)中，小孩比大人面臨更多手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

皮膚

除對(duì)健康考慮外，人類對(duì)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(lái)的外形困擾。美國(guó)維克森林醫(yī)學(xué)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(jī)。“油墨”由酶和膠原質(zhì)組成，它們與組織細(xì)胞和皮膚細(xì)胞分層打印出來(lái)，就會(huì)形成移植皮膚。該科研組打算研制一種便攜式打印機(jī)，以便在偏遠(yuǎn)地區(qū)和戰(zhàn)區(qū)，可以直接用來(lái)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(gè)項(xiàng)目已經(jīng)注入640萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資。腳科醫(yī)生可以在他們的辦公室注冊(cè)使用此公司的產(chǎn)品。通過(guò)應(yīng)用程序，他們可以掃描患者的腳，使用3D打印做一個(gè)腳模，然后用很少的成本定制一個(gè)腳墊。已經(jīng)有50個(gè)醫(yī)生參與了測(cè)試使用，這包括AliSadrieh博士發(fā)明的“灰姑娘”程序，一個(gè)女人的腳整容手術(shù)，使穿高跟鞋可以更舒適。