3D打印技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療領(lǐng)域中開始使用
在南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院數(shù)字骨科中心,通過CT、核磁共振(MRI)等掃描技術(shù),一層一層掃描病人變形或者缺損的骨關(guān)節(jié),再在電腦上利用分析軟件將獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成一個(gè)立體模型,然后再連接3D打印機(jī)。通過設(shè)定相應(yīng)程序,3D打印機(jī)就會“吭哧吭哧”地打印出一個(gè)逼真的骨骼實(shí)物模型。
如今,在深圳,這種3D打印病人器官模型的技術(shù)已普遍用于骨科、心臟外科、神經(jīng)外科等科室的手術(shù)規(guī)劃中,1:1的器官模型清晰地將病人的解剖結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給醫(yī)生,一定程度上幫助醫(yī)生提高復(fù)雜手術(shù)的成功率、降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
盡管業(yè)內(nèi)人士表示,目前,我國醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)跟國外幾乎同步,個(gè)別的領(lǐng)域可能還要超過他們。但是,從目前科研和臨床應(yīng)用來看,我國醫(yī)學(xué)3D打印仍處于打印無生命的器官模型和骨骼內(nèi)植物階段,3D生物打印人體組織和器官又還有很長的路要走。
8月14日,廣東省醫(yī)學(xué)3D打印應(yīng)用轉(zhuǎn)化工程技術(shù)研究中心落戶南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院,并成立臨床基地,這意味著3D打印技術(shù)在臨床上的應(yīng)用轉(zhuǎn)化正在快速發(fā)展。在深圳,3D打印在臨床上和研發(fā)上有哪些新進(jìn)展?又還有哪些短板呢?近日,記者走進(jìn)醫(yī)院和企業(yè),與業(yè)內(nèi)人士共同探討深圳醫(yī)學(xué)3D打印的未來發(fā)展。
現(xiàn)狀
已臨床應(yīng)用于外科、口腔科等
3D打印幫助醫(yī)生突破醫(yī)療禁區(qū)
走進(jìn)南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院“數(shù)字外科3D打印中心”,3臺體型小但功能強(qiáng)大的3D打印機(jī)整齊排列在桌上,旁邊還擺放著幾個(gè)已打印好的骨骼實(shí)物模型樣品。南方醫(yī)科大學(xué)深圳骨科主任桑宏勛團(tuán)隊(duì)通過打印出來的實(shí)物模型,實(shí)現(xiàn)對骨骼受損部位、移位程度及走向的清晰掌握,依此了解病人的病情,并計(jì)劃手術(shù)方案,從而將3D打印技術(shù)成功應(yīng)用到骨折、骨科修復(fù)和畸形矯正手術(shù)中。
“如果病人的骨關(guān)節(jié)嚴(yán)重缺損,按照以前的方法,可能沒有辦法手術(shù)或者要把關(guān)節(jié)全部換掉。但如今借助3D打印技術(shù)協(xié)助,可以實(shí)現(xiàn)缺損多少,就移植多少,實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)醫(yī)療,還可以降低手術(shù)中意外情況發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。”桑宏勛告訴記者。如今在3D打印技術(shù)協(xié)助下,該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成700多例骨科手術(shù),其中五分之一是疑難病例,包括高危的頸椎、胸椎疾病和先天性脊柱畸形等。
對于風(fēng)險(xiǎn)高難度大的手術(shù),術(shù)前規(guī)劃非常重要。傳統(tǒng)上,通過CT、核磁共振(MRI)等影像設(shè)備獲取患者真實(shí)的數(shù)據(jù),是醫(yī)生手術(shù)規(guī)劃的基礎(chǔ),但得到的醫(yī)學(xué)影像是二維的。如今,利用分析軟件可以將二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成逼真的三維數(shù)據(jù),3D打印機(jī)可以將三維模型直接打印出來,既可輔助醫(yī)生進(jìn)行精準(zhǔn)的手術(shù)規(guī)劃、提升手術(shù)的成功率,又方便醫(yī)生與患者就手術(shù)方案進(jìn)行直觀的溝通。此外,即使在治療失敗后,3D打印也可以為醫(yī)患雙方提供可溯源的依據(jù)。
今年7月,桑宏勛接診了一位70多歲的張老先生。由于頸椎痛得厲害,張老先生連吃飯、刷牙等事情都做不了,也走不了路,只能用輪椅代步。CT顯示,張先生椎管狹窄嚴(yán)重,7節(jié)頸椎中有6節(jié)椎管發(fā)生了病變,椎管狹窄壓迫頸動脈狹窄,導(dǎo)致他失去正?;顒幽芰??!皞鹘y(tǒng)方法可以選擇前路或者后路的方式進(jìn)行手術(shù),但術(shù)中要把變狹窄的椎管擴(kuò)充到多大,怎么去擴(kuò),都只能全憑主刀醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn),連助手、護(hù)士等都不知道怎么去做這個(gè)手術(shù),病人對于醫(yī)生的手術(shù)方案和效果也不會很清楚?!鄙:陝渍f。而在給張老先生做手術(shù)的時(shí)候,他先用3D打印技術(shù),打出病人1:1的頸椎模型,通過模型,清楚地知道病人椎管狹窄的程度,然后跟手術(shù)團(tuán)隊(duì)成員一起制定手術(shù)方案,規(guī)劃把椎管擴(kuò)張的范圍、擴(kuò)張的地方和部位,以及螺釘要植入的方向和部位等,手術(shù)中再配備導(dǎo)航板進(jìn)行操作,最后手術(shù)很成功。術(shù)后一周,張老先生就可以站起來了。
有著20多年脊柱外科臨床經(jīng)驗(yàn),并在國內(nèi)率先開展脊柱機(jī)器人手術(shù)和數(shù)字骨科手術(shù)的桑宏勛,十分看好3D打印技術(shù)在骨科等外科領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景?!?D打印在術(shù)前規(guī)劃、術(shù)前教學(xué)、術(shù)中的導(dǎo)航和導(dǎo)板以及術(shù)后評估中發(fā)揮重要作用?!鄙:陝渍f,3D打印與臨床結(jié)合,使得臨床手術(shù)更加精準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)量體裁衣,度身定做,解決了許多臨床上的各種難題。
目前,在臨床上,深圳不少醫(yī)院已經(jīng)應(yīng)用或正在開展臨床試驗(yàn)的技術(shù)包括生理、病理模型3D打印,個(gè)性化導(dǎo)航導(dǎo)板3D打印、個(gè)性化植入物打印等。其中,深圳艾科賽龍科技有限公司自主研發(fā)的個(gè)性化導(dǎo)航導(dǎo)板3D打印已通過廣東省3類臨床醫(yī)療器械準(zhǔn)入的審批,這也是我國被批準(zhǔn)臨床應(yīng)用的首個(gè)3D打印個(gè)性化導(dǎo)航導(dǎo)板,進(jìn)一步推動了3D打印技術(shù)在臨床上的應(yīng)用。
醫(yī)療借助于3D打印技術(shù),正帶來醫(yī)療領(lǐng)域的巨大變革。如今,南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院數(shù)字外科3D打印中心,3D打印技術(shù)應(yīng)用到頜面外科、整形燒傷科、口腔科等臨床上。南醫(yī)大深圳醫(yī)院燒傷整形科主任朱雄翔告訴記者,在燒傷整形領(lǐng)域,3D打印已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了器官再造和修復(fù)重建。對于一些先天性缺耳的病人,醫(yī)生以3D打印的耳朵模型為對照,取自體肋部的軟骨“雕”成跟另一只幾乎一致的耳朵,并植入皮膚下,等軟骨與皮瓣長成一體,再行移植手術(shù),把新長出的耳朵移植到耳朵缺損位置,實(shí)現(xiàn)耳朵再造。2015年,港大深圳醫(yī)院整形外科團(tuán)隊(duì)就實(shí)施了深圳首例以3D打印輔助的耳廓塑型的再造手術(shù),幫助一位右耳廓先天發(fā)育不全9歲女孩“長”出新耳朵。