3D打印胸骨颅骨瞬间脑洞大开

第四军医大学3D打印研究中心主任、教授

曹铁生

在《生化人》、《幻体：续命游戏》等很多美国科幻大片里我们常常可以看到人类利用生物化学技术创造出不可思议的奇迹，如人造人类或是延续人体寿命。近年来随着全球不断掀起的“3D打印”热潮，3D打印器官模型已经成为了实实在在可用的工具，应用3D打印胸廓、胡桃夹综合征、颅骨等都已经不再是电影里的情节，而是真实应用在了医学上。那么，3D打印到底是什么鬼，看完这些让你瞬间脑洞大开！

电影《幻体：续命游戏》截图

3D打印胸骨

3D打印钛合金胸骨

来自河南省洛阳市54岁的顾女士在体检时被诊断为胸骨肿瘤，且胸骨肿瘤直径已经达到6~7cm，必须进行手术将肿瘤部位以及被肿瘤侵蚀的胸骨组织切除。但是如果将胸前一块骨头切除，患者心脏就失去了“防护”墙。

患者就诊于医院后，多名专家教授经多次讨论，为其制定了最合适的“置换胸骨”方案，即切除完胸骨肿瘤后，再植入一块与患者胸骨完全一样的3D打印钛合金胸骨。

随后，医院为患者实施了“胸骨切除+3D打印钛合金胸骨植入”手术。利用3D打印技术将可植入性钛合金胸骨植入顾女士体内，实现病变胸骨的整体置换，术后患者恢复顺利。

曹铁生教授手持3D打印“器官”模型

专家揭秘3D打印“器官”

步骤1：64排CT获取患者的胸廓数据

步骤2：利用3D成像技术制作三维数字模型

步骤3：用3D打印机把器官模型打印出来

步骤4：医生参照模型确定手术方案，并进行充分评估

步骤5：成功手术

从以上步骤不难看出，3D打印“器官”实际上就是高效快速准确建立三维模型，使用3D打印的方法成型仿生材料，特别是细胞材料，用来制造人工的组织、器官，还有各种假肢，手术导板等一系列生物医疗领域的产品。在这里必须说到钛合金与可降解替代物置换手术，钛合金的好处是生物相容性好，对人体没有副作用，没有毒性，而且密度小，轻。所以患者大不可必担心，身体里怎么能安放“钢板”、“金属支架”。

当然，外科医生通过这些器官模型进行手术前的模拟练习，从而制定出个性化手术方案，避免出现一些突发状况，同时，大大降低手术风险。如对于癌症肿瘤，如果医生精准地定位肿瘤的形状和位置，就能够准确的判断出从哪里开刀，如何切除，同时，有效解决手术中的难题，

对于患者而言，有了模型，自己和家属对病情的了解也将更直观。同时，治疗可以做到“私人定制”，且规避了不必要的手术开口，可大大提高患者的恢复质量，加快愈合时间。

发生在你身边的事儿

第四军医大学3D打印研究中心将3D打印人体置换物及生物支架被多次应用在临床手术中，为曾苦恼不已的患者开启了新的人生。为多位患者解决了病患的问题：完成钛合金替代物置换手术、3D打印钛合金胸骨置换术、3D打印钛合金肋骨置换术，利用3D打印胸廓、鸡胸、复杂漏斗胸、胡桃夹综合征、肾肿瘤、颅骨修补、超声探头、实验仪器等各类模型指导手术50余例。同时，利用3D打印技术实现了对术式的创新。

正如美国权威胸科杂志和专家所说，外科学中的大事件：3D打印，它是医学的一小步，但是，是人类的一大步。（编辑撰文汪明）

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