3D打印人体器官 坏了就换呗!丁玎观察

 

那么多人在等待器官移植,如果,通过3D打印可以解决这个问题,那该多好?既不会排异、也不要长久的等待。而这个想法,或许不用太久,就能实现了...



记者 丁玎

摄像 钱晓鑫

制作 杨先珩 蒋孙寅

实习生  孙海鑫

去年,采访过3D打印房屋,而且是一次成型的那种,由衷惊叹创新带来的爆发力。据说,那项技术在一年后的今天,竟然可以一次性打印高层住宅了,准备过段时间,再带大家去一探究竟。

如果说,3D打印的硬件,比如:小摆件、汽车、房屋都还是大家能想象的,甚至已经接触到的,那么,3D打印的人体器官呢?想不想去看看:

3D打印植入人体 已有成功案例
采访中,听到过这样一个案例:有一位脊索瘤患者,他的胸椎和腰椎,共5节脊柱受到了肿瘤的侵蚀,最佳的手术方案是:通过手术把5节椎体上的肿瘤全部切干净。但拿掉5节脊椎,如何保持身体支撑?这是传统的临床技术,无法解决的。

但现在,这已经不是问题了。通过3D打印技术,制造出与患者的5节脊椎形态与长度相仿的人工椎体。装上这种从形状到功能,都与原本结构相近的人造脊椎后,患者完全可以像正常人一样生活和工作。

如果说,这个案例发生在外地,我没有亲眼证实,那么,接下来这个案例,就发生在上海第九人民医院(为了保护患者隐私,我们用了模型照片):

一个颌面肿瘤患者,颧骨附近被肿瘤细胞入侵。手术,在拿掉肿瘤的同时,也造成了面部塌陷,因为相应的骨头也都被拿掉了。不过,大家不用担心,这块钛合金的打印颧骨已经被植入患者面部。如今,手术过去近一年了,患者恢复良好。



(手术前)



(手术后)

其实,这些案例都是跨界融合的最完美体现。打印者和临床医生天衣无缝的配合,才能催生出成功的案例。相比传统制造技术,3D打印主要解决个性化、复杂、高难度的技术需求。毕竟每个患者的身体结构并非完全一致,从“因人而异”这个角度来看,3D打印技术无疑是最佳选择。他可以改进传统医学技术上的缺陷,带来新的治疗方法,降低手术的复杂度以及成本。

此外,目前3D打印普遍使用的材质,是具有良好的生物相容性的钛合金材料,相比传统的锻造、铸造、喷涂等技术,它能够轻松实现钛合金植入物和表面类骨小梁结构的自由构建,不仅有利于骨细胞的迁移和增殖,还可以促进骨与植入物可靠的整合。
3D打印在医疗领域 为何还不能大规模应用
成功的案例有了,技术也日趋成熟,那么,3D打印可以大规模进入医院了吗?很遗憾,答案是,不能。

先来说说3D打印进入医疗领域的四个阶段:

第一个阶段:打印医疗模型。根据病人的实际数据打印出模型,这个模型主要用于医学院的教学、年轻医生的手术训练、或者提供给医生做手术前的规划;

这是目前最普遍的应用。基本过程是这样的:根据患者的CT或核磁共振数据在电脑上进行三维建模,再利用3D打印机,打出来。在过去,医生主要根据X光片或者CT片,凭借自身经验,在脑海中将这些二维信息转化为三维信息,进行手术前的规划。这个做法,难免会出现误差,而3D机打印出来的模型和人体实际的误差,不超过千分之一毫米。

第二个阶段:打印个性化的医疗器械工具;

第三个阶段:打印个性化的植入体。比如:骨头、牙齿等;

第四个阶段:打印重要的活体组织器官,替代病体器官;



目前我们看到的产品,主要集中在前三个层次。虽说技术上看,没有问题,但要想真正商业化,还面临不少障碍。首先,这些案例都作为临床实验,通常来说,临床试验的周期比较长,通常都要2到3年,病人也需要经过筛选,同时还要医院伦理委员会的审批;其次,市场总是领先于政策,在医疗产品的3D打印领域,政府的监管还没有完全覆盖,这就意味着:产品的定价标准、术后风险如何界定,这些问题都没有答案。目前的最新消息是,国家食药监总局已经把“定制化医疗器械管理模式”的讨论,摆上了议事日程。
3D医疗打印的终极目标:人体器官
我采访的这家公司,计划下一步利用3D技术打印出一只耳朵,据说这项工程难点在于两个地方:一方面,能够准确的模拟身体零件所需的可用材料有限。例如,精确的模型主动脉,最有效的模拟弹性蛋白、胶原蛋白与肌肉材料;另一方面,产品中要放入细胞。这个细胞可以来自自体,也可以是干细胞,光是把生产过程和培养过程结合起来,就是一个了不起的创新。



最后,再说两个3D打印在医疗领域,国外的最新应用。

剑桥大学的研究员正计划用3D打印和VR技术,来寻找癌症的解决方案。他们希望通过创造一种能够交互的3D癌细胞地图,让科学家能够在VR环境中,“走进”肿瘤,对癌细胞进行研究,这或许会对癌症认知产生意料之外的效果。

而美国加州大学的研究人员,则在打印血管方面取得了突破。他们用基于真人血管网络的3D模型,打印出一个含有内皮细胞的结构(内皮细胞是形成人体血管内表的细胞)。尽管只有4mm×5mm×600μm大小,但这段仿制血管网络移植到活的小鼠的皮肤伤口上之后,短短两个星期,人工血管系统就与小鼠自身的血管网络长在一起,并且能正常地为小鼠运输血液。这个成果可以加快人工器官和再生疗法的成熟进程。

怎么样,创新技术带来的未来世界是那么美妙,让人迫不及待去想去感受。而现在,我们只是希望,配套的法规能尽快跟上,行业创新已经远远走在前面了,行业监管别落下太远。
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