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3D打印幫助解決醫學難題

2013-04-02 11:08 來源:中關村在線 責編:陳莎莎

摘要:
中國工程院院士戴尅戎率先將3D打印技術引入到中國骨科界,由此“3D夢”之旅就此漸漸展開,無數病人、醫生夢寐以求的個性化治療愿望得以實現,他和他的團隊也正帶領我們一步步走向人類“脫胎換骨”的夢想實現。
  【CPP114】訊:中國工程院院士戴尅戎率先將3D打印技術引入到中國骨科界,由此“3D夢”之旅就此漸漸展開,無數病人、醫生夢寐以求的個性化治療愿望得以實現,他和他的團隊也正帶領我們一步步走向人類“脫胎換骨”的夢想實現。
  
  上世紀80年代,在一次煙臺舉辦的人工關節會議上,戴尅戎和時任交大精密機械系主任的王成燾結下了不解之緣。當時誰也不曾想到,此番相識竟促成了他倆此后多年的合作。他們在國內外首先提出了優先區定制的概念,首次將3D打印技術推廣到膝、肩、踝、肘、腕、骨盆等各個部位。戴尅戎說:“如果需要的話,現在我們可以對四肢所有關節、骨頭進行定制,從而制造出個性化的假體。”據了解,現在已有數百例病人在3D打印技術的幫助下制作了個體化的骨關節修復假體。
  
  目前,在第九人民醫院,3D打印技術除了用于骨科,還輔助整復外科、口腔科、眼科的醫生制作塑料模型,在給患者修復顱骨、修整下巴、重塑顴骨、眼眶等部位時派上用場。
  
  有望實現一步打印“人骨”
  
  戴尅戎說:“目前3D打印出的大多數還僅僅是模型,無法直接植入人體內,之后還是要到工廠運用傳統的減量制造工藝制作假體。”
  
  難道3D打印就沒有辦法直接打印出可以植入人體的關節嗎?戴尅戎表示,若想直接打印出金屬制品也不是不可以,但在技術層面需要進行極大逾越?上驳氖,如今醫生們翹首以盼新一代3D打印機已實現技術突破,打印頭能發射溫度極高、焦點集中的電子束或激光,迅速融化金屬或陶瓷,一點一點完成粉末材料的“堆疊”。而用金屬材料直接打印的人工骨胳不僅能更好地與周圍組織融合,而且相比傳統植入物,這種人工骨擁有移植所需要的剛度和強度。戴尅戎透露,預計再經過幾年的時間試驗和申請批準,就可進行使用。如此看來,人類實現“脫胎換骨”之夢僅剩下一步之遙!
  
  戴尅戎介紹,到時不用再根據模型制作假體,這將節省大量時間,并且,由于材料的高使用率,使得生產一件產品和生產大量同樣產品的單價相同,也就是說,在獲得個性化的產品同時還不多花錢,真是一舉兩得。
  
  3D打印或將改變就醫格局
  
  3D打印技術將對人類生活帶來巨大變化,戴尅戎表示,若干年后,大規模的流水線制造模式極可能逐步走向終結,個性化的模式將受到推崇。隨著生產流水線的關閉,3D打印的興起,一些需要大量廠房及工人的“大產業”可能又會重新倒退回“小作坊”。而這,對個性化的人工器官制造,將迎來一個新紀元。
  
  戴尅戎說:“未來,個性化的人工器官制造,不一定非得在城市。只要有3D打印設備,偏遠地區也可以根據傳送“圖紙”自制人體零部件。”因此,各類產品的制造可能會由現在的集中生產、全球分銷變成分散生產、就地銷售。物流業也將發生巨大轉變,運輸、銷售成本將大幅度降低。
  
  “以后,也不用因為需要等待“人體零部件”影響手術時間了。而創新也可以變得很簡單,一臺筆記本電腦、一部3D打印機加上一個聰明的頭腦就能把創意輕松‘打印’成樣品。”戴尅戎解釋道。
  
  戴尅戎表示,人類的生活方式也因此而悄然改變。曾經,第一次工業革命揭開了資本主義工業化序幕,開始了城市化進程;第二次工業革命使工業化進入新階段,城市化速度加快。新的第三次工業革命說不定會反過來掀起“反城市化”趨勢。戴尅戎預測:“許多人將不再執著于城市生活,轉而搬到城市周邊甚至更遠的地區居住,享受那里的優美風光。同時不用擔心那里“缺醫少藥”。這將導致人口的重新布局,大城市人口密集的弊端可能化解。當然,這會是一個比較長遠的過程。”戴尅戎說。
  
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