3D打印如何應用于泌尿外科領域

來源：中關村在線

自80年代誕生以來，3D打印已經(jīng)成功地在更多的行業(yè)和領域中找到了自己的身影。其中一個領域就是泌尿外科--與泌尿系統(tǒng)有關的醫(yī)學領域。最近發(fā)表在《BJU國際》上的一篇文獻綜述報道了研究人員利用3D打印技術推動泌尿醫(yī)學突破極限的最新進展和成就。

教育和手術規(guī)劃
二維和三維解剖學掃描可用于創(chuàng)建一個精確的、個性化的患者器官模型。然后，這個模型可以被切片，然后由醫(yī)務人員在內(nèi)部制作一個低成本的打印模型。觀察3D打印的腎臟模型，Knoedler等人試圖利用3D打印來提高醫(yī)學生在診斷惡性腫瘤時的理解力和準確性。研究人員給一組一年級醫(yī)學生提供了CT掃描和3D打印的癌性腎臟模型作為資源。當要求學生在3D打印的模型的幫助下診斷腎臟時，研究人員發(fā)現(xiàn)，與單純的CT掃描相比，在R.E.N.A.L.腎臟評分的4個指標中，有3個指標的評估結果有所提高（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幫助醫(yī)學生精確定位腫瘤。當單純使用MRI時，學生和專家之間的準確率相差47%。而當學生們可以使用3D打印時，這一差異明顯下降到17%。

從MRI掃描（A）到數(shù)字模型（B）到3D打印的實物模型（C）。圖片來源：BJU國際。

泌尿外科設備
為了補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的醫(yī)療設備。Park等人成功地制作并測試了一套加法制造的樹脂瓣膜閥的原型，尺寸只有2.8×5.3mm。這些閥門被連接到輸尿管支架上--一種設計用于防止尿液流動受阻的細管--在實驗環(huán)境中成功地防止了倒流或倒流。研究人員希望進一步發(fā)展他們的方法，并希望在真正的臨床環(huán)境中得到應用。

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

3D生物打印技術的發(fā)展。圖片來源：BJU國際。

關于3D打印在泌尿外科領域的應用的更多詳情，可在題為 "當前三維打印在泌尿外科的應用 "的文獻綜述中找到。該文獻由Michael Y. Chen、Jacob Skewes、Mathilde Desselle、Cynthia Wong、Maria A. Woodruff、Prokar Dasgupta和Nicholas J. Rukin共同撰寫。

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