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广州3d打印店将生物3D打印带入产业化商品化阶段

三维-小豆花
2021-07-15 17:53:31

“咔嚓、咔嚓咔嚓……”一台生物3D打印机正在实验室内“努力”工作,大约1天时间,一个用于手术前诊断的心脏模型就能“打”出来。被称为人类第三次工业革命的3D打印技术作为一种快速成型技术,近年在医疗领域应用广泛。全球第一台生物3D打印机在美国诞生,经过近10年努力,我国生物3D打印研究团队、医疗团队已从“并跑”变成了“领跑”的角色。位于广州高新技术产业开发区的广州迈普,被称为“中国生物3D打印黄埔军校”,其研发的硬脑(脊)膜“睿膜”是世界上第一款生物3D打印软组织修复补片,并达到量产化。去年10月,广东省人民医院建立的心血管3D打印联合实验室落户广州,将生物3D打印创新性地使用在辅助复杂手术、教学应用、心脏动力学研究和临床应用等领域。

目前,全球能真正植入人体的3D生物打印产品几乎还没有,更多的是适用于临床研究阶段的药物开发和疗法测试。不过,随着生物3D打印技术的不断演进,业界预期,在未来15~20年,只出现在科幻电影中的人造组织、器官有望成为现实。届时,将掀起新一轮医学发展带来颠覆性的革命。

近年,伴随着生物3D打印这项“黑科技”,在我国创新性地应用,为医院的手术前诊断、辅助复杂手术以及实验室研究“悄然”带来一场变革。日前,广州市妇女儿童医疗中心就借助生物3D打印技术,为一位患有唇腭裂的新疆小女孩成功手术。如今,这位小孩子终于能像正常孩子一样张大嘴巴,并且有望与正常孩子一样拥有一口整齐的牙,甚至看不出差别。

据了解,这位小女孩患有一种叫“先天性唇腭裂伴上下颌骨磨牙区畸形融合”罕见病,已经3岁的她从未张开过嘴巴,仅依靠唇腭裂处的裂隙进食。由于小女孩口腔内的骨骼非常复杂,肉眼无法仔细观察,而且传统CT、核磁共振(MRI)等获得的医学影像仅是二维图像。于是,市妇女儿童医疗中心就利用3D打印制作出1:1的疾病模型,医生把手术方案在电脑上和3D模型上各模拟了一次,才最终确定手术方案。终于,手术获得了成功。

广州市妇女儿童医疗中心颌面外科—唇腭裂中心主任崔颖秋表示,当时这位新疆小女孩的病例是属于国内罕见的,仅有5例,通过3D打印技术进行“预手术”后,在正式手术过程中,能更加精准。“当前3D打印技术对医疗的帮助,是让以往传统手段无法解决的罕见、复杂的病情获得新的解决方式”。
 

除了为罕见病例提供更直观、更全面的术前规划及手术模拟外,通过3D打印出来的“模型”还能大大地缩短手术的时间,减低风险。

早前,广东省人民医院心血管研究所利用3D打印技术为一位2岁“先心儿”进行了手术。据了解,由于患者的病情复杂,起初医生们的诊断意见出现分歧,随后根据患儿心脏CT扫描影像制作的3D心脏模型确诊是肺动脉闭锁。同时,在手术过程中,3D心脏模型也发挥了重要作用——手术团队利用模型将原先要花两三个小时才能找血管,仅用了30分钟就找到了,也就是说手术最难的部分耗时减少了5/6。术后,这位小儿患者迅速度过了危险期,各项指标都令人满意。

生物3D打印技术在心血管领域上的使用不止于此。去年10月,广东省人民医院、广东省心血管病研究所和国内3D打印科技团队共同打造的全国首家心血管3D打印实验室正式落户广州。本报全媒体记者在该实验室看到,目前十多个利用3D打印技术打印出来的“心脏”模型在展示,同时,有两台3D打印机在实验室内运行。“医生在临床过程中,利用这些立体三维的心脏模型对患者进行诊断以及辅助手术”。实验室技术人员表示,通过生物3D打印技术进行辅助,缩减了手术的时间,根据目前实际案例的粗略估计,大概能将手术时间缩减2~3小时。至于费用方面,打印一个“心脏”模型,目前费用是4000元~5000元,时间约需1~2天。

据了解,这实验室打印出来的3D心脏模型与真的心脏的相似度、精准度,从最初的四~五成,已经提升至90%以上。中华医学会胸心外科分会主任委员、省医院长庄建早前接受本报采访时表示,“现在启动了3D打印模型第一步,多种材料打印,已经实现术前精准诊断、辅助确定手术方案和术中导航”,正在探索的是在模型上进行血流动力学模拟,预计在2年内可应用于术前方案筛选、术后评估等方面,可极大提高手术有效性及安全性。

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