文/ 李沖
3D 打印技術在臨床應用上是大勢所趨,但距離“飛入尋常百姓家”仍需要長時間的探索和研究。
你用過3D 畫筆嗎?紙上人物走出畫紙,翩翩起舞,呈現(xiàn)事物全貌特征,曾在網(wǎng)絡上風靡一時,引起熱烈討論,至此,3D 打印走入大眾生活。
不過,3D 打印技術與醫(yī)療的結合更引人注目。2021 年8 月,以色列研究人員使用3D 打印技術打印了腦癌患者的腫瘤模型;11月28 日,全球第一例3D 打印義眼應用案例出現(xiàn);3D 打印心臟讓9 歲男童重獲新生……隨著技術成熟發(fā)展,3D 打印在醫(yī)療領域逐步生根發(fā)芽。
3D 打印,也是增材制造,是基于數(shù)字模型,在三維方向逐點、逐線、逐層堆積,將材料制造出立體實體構件的一種創(chuàng)新性制造技術,同時它也是一種數(shù)字制造技術,依據(jù)物品三維CAD 模型,通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將特質(zhì)材料逐漸堆積固化,制造實體產(chǎn)品。
1986 年,Charles Hull 開發(fā)了第一臺商業(yè)3D 印刷機,3D 打印技術轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。2010 年以后,3D 打印技術進入飛速發(fā)展階段,3D 打印技術水平快速提升,“3D 打印+X”層出不窮。與此同時,3D 打印個性化、小批量和高精度的特點,符合醫(yī)療個性定制化需求,使得“3D 打印+醫(yī)療”一時間成為最佳拍檔,促使相關醫(yī)療器械和技術快速發(fā)展,讓大批醫(yī)療從業(yè)者對腫瘤、器官移植等難攻克領域發(fā)起新的挑戰(zhàn)。
目前,全球已經(jīng)發(fā)展出金屬3D 打印、高分子3D 打印、陶瓷3D 打印以及生物3D 打印技術,3D 打印技術全面開花,促進了相關領域整體發(fā)展水平的提高。
無可爭辯的是,在心臟病等如今醫(yī)療技術難以完全征服的領域,3D 打印技術提出了解決思路。2019 年,以色列科學家利用人體細胞制造出第一個真正仿真的3D 打印心臟,包含細胞、血管、腔室和其他心臟正常運作所需要的結構,讓心臟移植有了更多的可能。同時,3D 打印技術在腫瘤藥物研發(fā)、其他仿生器官再造等方面有著“神奇”的功效。
但從目前醫(yī)療領域?qū)?D 打印技術的應用來看,在個性化定制程度高的諸如牙科、器官組織再造等方面,對3D 打印技術有更多需求,3D 打印技術也更為成熟。但個性化的設置也使得3D 打印成本高,對患者本身的經(jīng)濟實力有一定的要求,在技術大范圍普及推廣時存在一定難度。
除此之外,人體器官運行復雜,在利用3D 打印技術進行再造器官組織植入的過程中,需要很高的技術門檻,既要保障手術成功,同時也對植入后患者本身對“新”器官的適應性提出更高要求。
最重要的是,專門3D 打印機器的研發(fā)需要投入大量的資金和時間,就當下3D 醫(yī)療打印機器的研發(fā)水平來說,滿足小范圍患者的需求不在話下,但距離“飛入尋常百姓家”仍需要長時間的探索和研究。
3D 打印技術在臨床應用上是大勢所趨,但目前在推廣過程中仍面臨成本、技術等方面的難題,各環(huán)節(jié)相互配合,各部門協(xié)同發(fā)展,才能真正實現(xiàn)3D 打印“醫(yī)療”。