4D打印幫18歲少女再造女兒身，開啟“醫(yī)工結(jié)合”新篇章

南極熊從空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院曹鐵生教授了解到，近日曲江婦產(chǎn)醫(yī)院聯(lián)合空軍軍醫(yī)大學(xué)3D打印研究中心（原第四軍醫(yī)大學(xué)3D打印研究中心）與西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室利用世界最先進(jìn)的4D打印技術(shù)，成功為一名先天性陰道閉鎖的患者實(shí)施陰道成形手術(shù)，患者術(shù)后恢復(fù)良好。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)證實(shí)，該手術(shù)在國(guó)際尚屬首例。這一世界前沿技術(shù)的成功應(yīng)用，填補(bǔ)了4D打印技術(shù)在婦產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的空白，“唐都智造”邁入了4D時(shí)代。

世界領(lǐng)先4D打印技術(shù)解救花季少女

據(jù)實(shí)施本次手術(shù)尹國(guó)武教授介紹，患者小王年僅18歲，為先天性陰道閉鎖患者，曾實(shí)施陰道成形術(shù)和多次陰道及宮頸粘連分解術(shù)，導(dǎo)致陰道及宮頸形成反復(fù)瘢痕，小王多年來苦于病痛，卻四處求醫(yī)無果�！坝捎谡�常解剖層次喪失，患者若再次實(shí)施手術(shù)，不僅手術(shù)難度增加，膀胱及直腸損傷風(fēng)險(xiǎn)亦增加，再加上患者為瘢痕體質(zhì)，若不規(guī)律放置陰道模具，術(shù)后再次瘢痕形成可能性極大，這次手術(shù)很有可能是小王最后的機(jī)會(huì)。”

經(jīng)曹鐵生教授介紹：4Ｄ打印是一個(gè)新概念，是在３Ｄ的基礎(chǔ)上多了時(shí)間維度，技術(shù)人員通過軟件建模和特殊材料在時(shí)間上的控制，打印出實(shí)物會(huì)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)變形為所需的形狀。就這次手術(shù)而言，“4D打印技術(shù)可以設(shè)計(jì)出符合患者陰道長(zhǎng)度的個(gè)性化定制模具，避免了傳統(tǒng)手術(shù)中因模具過長(zhǎng)或過短導(dǎo)致的術(shù)后并發(fā)癥，這樣不僅增加了患者的依從性，而且避免了反復(fù)放置陰道模具所致的感染，以及放置位置不正確導(dǎo)致的各種并發(fā)癥�！币�教授解釋說。

攻克兩大難題創(chuàng)國(guó)際首例

在國(guó)際上尚無先例的情況下，為了保證手術(shù)順利實(shí)施，尹國(guó)武教授聯(lián)合西安空軍軍醫(yī)大學(xué)3D打印研究中心曹鐵生教授團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩個(gè)月的反復(fù)溝通與實(shí)驗(yàn)，通過CT薄層掃描病變部位、在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維重建、并且進(jìn)行有限元分析、實(shí)體打印模型模擬陰道再造的過程，最終設(shè)計(jì)出了手術(shù)需要的個(gè)性化的可吸收模具�！澳＞叩膹�(qiáng)度和硬度是本次課題的難點(diǎn)之一，”尹教授介紹：“模具過硬可能導(dǎo)致患者膀胱及直腸壓迫壞死，形成陰道膀胱瘺或陰道直腸瘺，而過軟則可能導(dǎo)模具塌陷，造成陰道前后壁粘連，再次瘢痕形成，這些都會(huì)導(dǎo)致手術(shù)失敗，因此反復(fù)調(diào)整模具的強(qiáng)度與硬度非常重要�！�

研究的另一個(gè)難點(diǎn)是制造出與患者人體環(huán)境匹配的可降解植入物，經(jīng)過反復(fù)的交流與嘗試，聯(lián)合西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李滌塵教授、賀健康教授團(tuán)隊(duì)制造出與設(shè)計(jì)相符的個(gè)性化可降解植入物，該模具材料有良好的組織相容性和可降解性，降解時(shí)間為兩年左右，此時(shí)瘢痕形成已完成，患者術(shù)后陰道攣縮發(fā)生率將大大下降。

空軍軍醫(yī)大學(xué)3D打印研究中心（原第四軍醫(yī)大學(xué)3D打印研究中心）坐落于由空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院，并由基礎(chǔ)部和醫(yī)院相關(guān)科室中的八十多名相關(guān)的專家組成。

空軍軍醫(yī)大學(xué)3D打印研究中心自行研制了高精度大型醫(yī)用3D打印機(jī),已成功開展了醫(yī)學(xué)影像建模，手術(shù)模型、手術(shù)導(dǎo)板制作，有限元分析、鈦合金植入體、peek材料植入體及可降解氣管支架的3D打印。從15年至今已完成了7項(xiàng)世界首例3D打印植入體置換手術(shù)，取得了良好的臨床效果。為3D打印“醫(yī)工結(jié)合”提供了可靠的技術(shù)支撐。