9月15日,3D打印與先進(jìn)新型材料創(chuàng)新應(yīng)用暨山東省醫(yī)工交流高峰論壇在濟(jì)南舉行。來自我國(guó)科技前沿的學(xué)術(shù)大咖和專家,分享了生物3D打印創(chuàng)新技術(shù)與新型材料臨床應(yīng)用的精彩研究和經(jīng)驗(yàn)。

　　3D打印技術(shù)正在改變我們的生活,被推為第三次工業(yè)革命的核心技術(shù),至今仍是一個(gè)全球性熱點(diǎn)。近十年來,生物3D打印技術(shù)取得長(zhǎng)足發(fā)展,醫(yī)療應(yīng)用越來越廣泛。

　　雖然還不能直接3D打印出人體組織或器官用于人體修復(fù),但在神經(jīng)外科領(lǐng)域,3D打印技術(shù)可以“智造”出植入醫(yī)療器械、幫助解決腦袋的“修復(fù)大計(jì)”。

　　3D個(gè)性化定制打印正在深刻改變神經(jīng)外科手術(shù)方式。據(jù)山東省立醫(yī)院神經(jīng)外科丁鋒教授介紹,腦顱創(chuàng)傷后的顱骨修補(bǔ),現(xiàn)在就可選擇3D技術(shù)“量身定制”的新型植入修補(bǔ)材料PEEK,根據(jù)患者的頭顱CT數(shù)據(jù)進(jìn)行3D重建,完全還原顱骨的生理結(jié)構(gòu)曲度等,可與缺損區(qū)域嚴(yán)絲合縫,修補(bǔ)效果更佳。

　　生物3D打印技術(shù)在神經(jīng)外科應(yīng)用的另一典型是3D打印的人工硬腦膜,可以修復(fù)腦外傷或腦腫瘤手術(shù)后的腦膜缺損。這種人工硬腦膜“打印”出來后,不論是外觀還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)都和人體自身腦膜結(jié)構(gòu)幾乎一致,薄如一張紙,幫助修復(fù)重建后又能降解為二氧化碳和水排出體外。

　　清華大學(xué)生物制造中心副主任徐弢教授是國(guó)際上最早進(jìn)行細(xì)胞和器官打印技術(shù)開發(fā)的研究者之一,他及其團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)最早將3D打印技術(shù)應(yīng)用于臨床轉(zhuǎn)化的團(tuán)隊(duì)。徐弢研發(fā)的人工硬腦膜睿膜至今已在全球70多個(gè)國(guó)家使用20多萬例,“人工硬腦膜及其制備方法”專利獲得2018年中國(guó)專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

　　3D打印的PEEK顱骨,用的仍是高分子合成材料,而用細(xì)胞打印成活體器官用于人體組織替代和修復(fù),則是生物3D打印的“終極夢(mèng)想”。今年4月,以色列一個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究人員用3D打印技術(shù),利用取自病人自身的人體組織,打印出了全球第一個(gè)完整的心臟,一度引發(fā)轟動(dòng)。該心臟包括細(xì)胞、血管、心腔以及心室,不過目前還無法泵血,僅能收縮。

　　未來3D打印出人類器官用于臨床手術(shù)還有待時(shí)日。徐弢教授的主要研究方向是細(xì)胞3D打印技術(shù),有豐富的國(guó)外研究和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。他及助手表示,用細(xì)胞打印被稱為3D,加上神經(jīng)和血管形成一個(gè)有機(jī)體,被稱為4D,而要打造出有器官功能的產(chǎn)品,則應(yīng)該稱為5D。以心臟來說,目前用3D打印出外形已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn),但心臟能不能正常跳動(dòng),并且根據(jù)身體需要來調(diào)動(dòng),適應(yīng)身體的環(huán)境,未來還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。

　　新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)大大改變了外科手術(shù)的方式和治療效果。四川大學(xué)華西醫(yī)院關(guān)俊文教授認(rèn)為,隨著內(nèi)鏡、機(jī)器人、新材料、新器械等的應(yīng)用,以及顯微鏡的普及使用,人類外科手術(shù)正逐步告別靠手、眼操作的時(shí)代,進(jìn)入數(shù)字化、精準(zhǔn)化、精細(xì)化階段。可吸收、可降解,新材料、新技術(shù)的應(yīng)用,使植入物新型生物材料與人體組織、結(jié)構(gòu)有機(jī)融合,手術(shù)方式、效果明顯改善,使手術(shù)變得更完美,這都是以往不可想象的。

　　醫(yī)工結(jié)合既讓外科醫(yī)生大開眼界,也讓很多臨床難題得以解決。國(guó)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)上有很大進(jìn)步,顱腦手術(shù)的止血、腦疝、水腫期、取骨瓣減壓等重大難題,使醫(yī)生的臨床感受明顯改善,不僅大大降低了醫(yī)源性損傷、術(shù)后出血等發(fā)生的比率,而且能更好地完成缺損、撞擊受傷等病損修復(fù),并使操作更精準(zhǔn)化,患者生活質(zhì)量顯著提高。

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