3D打印如何應(yīng)用于泌尿外科領(lǐng)域

來(lái)源：中關(guān)村在線

自80年代誕生以來(lái)，3D打印已經(jīng)成功地在更多的行業(yè)和領(lǐng)域中找到了自己的身影。其中一個(gè)領(lǐng)域就是泌尿外科--與泌尿系統(tǒng)有關(guān)的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。最近發(fā)表在《BJU國(guó)際》上的一篇文獻(xiàn)綜述報(bào)道了研究人員利用3D打印技術(shù)推動(dòng)泌尿醫(yī)學(xué)突破極限的最新進(jìn)展和成就。

教育和手術(shù)規(guī)劃
二維和三維解剖學(xué)掃描可用于創(chuàng)建一個(gè)精確的、個(gè)性化的患者器官模型。然后，這個(gè)模型可以被切片，然后由醫(yī)務(wù)人員在內(nèi)部制作一個(gè)低成本的打印模型。觀察3D打印的腎臟模型，Knoedler等人試圖利用3D打印來(lái)提高醫(yī)學(xué)生在診斷惡性腫瘤時(shí)的理解力和準(zhǔn)確性。研究人員給一組一年級(jí)醫(yī)學(xué)生提供了CT掃描和3D打印的癌性腎臟模型作為資源。當(dāng)要求學(xué)生在3D打印的模型的幫助下診斷腎臟時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)，與單純的CT掃描相比，在R.E.N.A.L.腎臟評(píng)分的4個(gè)指標(biāo)中，有3個(gè)指標(biāo)的評(píng)估結(jié)果有所提高（半徑、收集系統(tǒng)的接近度和位置）。

同樣，Ebbing等人使用3D打印的癌性前列腺模型來(lái)幫助醫(yī)學(xué)生精確定位腫瘤。當(dāng)單純使用MRI時(shí)，學(xué)生和專(zhuān)家之間的準(zhǔn)確率相差47%。而當(dāng)學(xué)生們可以使用3D打印時(shí)，這一差異明顯下降到17%。

從MRI掃描（A）到數(shù)字模型（B）到3D打印的實(shí)物模型（C）。圖片來(lái)源：BJU國(guó)際。

泌尿外科設(shè)備
為了補(bǔ)充器官的高分子模型，3D打印還可以用于制造泌尿外科手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備。Park等人成功地制作并測(cè)試了一套加法制造的樹(shù)脂瓣膜閥的原型，尺寸只有2.8×5.3mm。這些閥門(mén)被連接到輸尿管支架上--一種設(shè)計(jì)用于防止尿液流動(dòng)受阻的細(xì)管--在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中成功地防止了倒流或倒流。研究人員希望進(jìn)一步發(fā)展他們的方法，并希望在真正的臨床環(huán)境中得到應(yīng)用。

3D生物打印
也許最酷的應(yīng)用（不幸的是最不發(fā)達(dá)的）是用于移植的實(shí)際細(xì)胞培養(yǎng)物的3D生物打印，盡管還沒(méi)有成功地制造出任何可用于手術(shù)的主要器官。在這個(gè)方向上取得了重大進(jìn)展，Kumar等人成功地3D打印出了腎臟微生物--一種經(jīng)濟(jì)的腎臟細(xì)胞來(lái)源。隨著該技術(shù)的一些發(fā)展，或許環(huán)境的改變（如國(guó)際空間站），我們有可能在未來(lái)幾十年內(nèi)看到整個(gè)3D打印的替代器官成為一種選擇。

3D生物打印技術(shù)的發(fā)展。圖片來(lái)源：BJU國(guó)際。

關(guān)于3D打印在泌尿外科領(lǐng)域的應(yīng)用的更多詳情，可在題為 "當(dāng)前三維打印在泌尿外科的應(yīng)用 "的文獻(xiàn)綜述中找到。該文獻(xiàn)由Michael Y. Chen、Jacob Skewes、Mathilde Desselle、Cynthia Wong、Maria A. Woodruff、Prokar Dasgupta和Nicholas J. Rukin共同撰寫(xiě)。

泌尿外科并不是醫(yī)學(xué)中唯一受益于添加劑制造的方面。在北京清華大學(xué)，研究人員通過(guò)3D打印出了一種個(gè)性化的宮頸組織植入物，以對(duì)抗人類(lèi)乳頭瘤病毒（HPV）。這種多孔植入物被裝載了抗HPV蛋白，被認(rèn)為可以鼓勵(lì)組織再生，同時(shí)抑制病毒的傳播。在其他地方，在韓國(guó)，研究人員3D打印了一種可穿戴式醫(yī)療生物傳感器，用于個(gè)性化健康監(jiān)測(cè)。到目前為止，創(chuàng)造者們已經(jīng)利用該設(shè)備進(jìn)行睡眠研究，并在運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)量肌肉的電活動(dòng)。