【第三屆世界3D打印大會】院士戴尅戎：3D打印醫(yī)學未來將規(guī)模應用

2015年6月3日至6月6日，第三屆世界3D打印大會在成都隆重舉行。南極熊3D打印網(wǎng)作為3D打印專業(yè)的互動媒體平臺，到現(xiàn)場為大家從南極熊的視覺來觀看了解這次3D打印領域的重大會展會議。下面請看南極熊·第三屆世界3D打印大會系列—— 世界3D打印技術產(chǎn)業(yè)大會的那人那事，院士戴尅戎：3D打印醫(yī)學未來將規(guī)模應用。

戴尅戎：3D打印現(xiàn)在已經(jīng)在市場上幾乎占據(jù)了每一個角落，目前最多的是生活用品，占的市場份額最大，第二位是汽車，第三位Medicol和dental，就是醫(yī)學的應用，航空航天是第四位。


我想開始就提供例子，大家去思考。


3D打印在醫(yī)學的應用我是結(jié)合骨科來做。首先是模型，模型重要嗎?我舉一個例子，這是一個19歲的姑娘，她生下來就是一條腿站地，另一條腿只能伸到90度左右，但她非常倔強，堅決不用拐杖，從幼兒園開始就這樣跳著上學�？墒堑礁咧芯蜎]有辦法上學了。我們搞不清畸形在哪，總覺得為什么這個腿會轉(zhuǎn)成麻花一樣，現(xiàn)在大家依靠3D打印，我們從骨盆和踝關節(jié)整個打印出來。我們能看到骨盆畸形，但是不足以造成這樣一個扭轉(zhuǎn)，所以問題在膝關節(jié)，我們發(fā)現(xiàn)膝關節(jié)轉(zhuǎn)了60度，如果我們把它轉(zhuǎn)回來，第一要把所有的韌帶切斷，將來這個關節(jié)就不穩(wěn)了，第二就把前面的髕骨轉(zhuǎn)到外面去了，這樣它身體的力量就不夠了。在這樣的情況下做一些設計，就靠這個模型把所有的注意力全部集中在膝關節(jié)上，放棄上面的器械校正，這樣給他做了一個手術。這個小孩子一個月以后有生以來第一次用兩條腿走路，11個月后她考上大學，因為她能走路了，她能上樓、下樓，所以她能念書。三年以后她說是不是請醫(yī)生再幫我把剩余的畸形校正一下，我們做了一個校正，她的腿完全直了�，F(xiàn)在她已經(jīng)畢業(yè)了，找到了工作，而且是在北京找到工作。最近到泰國，人家給了她八個月的合同，她的一生就這么改變了。


另外有一個孩子整個的半個骨盆被切除了，在這個情況下軀干和肢體的聯(lián)系完全是靠一個假體來把它連接在一起的，這個孩子手術后現(xiàn)在可以上樓，可以下樓，可以全蹲。


3D打印刻印直接打出假體，有一個很嚴重的骨溶解的病人，背后的骨頭模模糊糊一片，這個骨頭到底壞到什么樣子不知道。老規(guī)矩3D打印，我們發(fā)現(xiàn)這個模模糊糊根本是沒有骨頭，整個是一個大洞，常規(guī)的假體無法修復了，這種情況下專門為他設計了一個假體，下面可以跟股骨連起來，上面稍微大一點，就把那個洞給堵了，現(xiàn)在這個病人挺好的。


我們眼科一個病例，粉碎的眼眶骨折，我們要確保眼球和血管眼球不受傷害，而且眼球可以在里面轉(zhuǎn)動，在這同時必須考慮美觀，必須左右對稱，否則這個病人就不愿意走出去了，這時候你的那一塊金屬的脫板，在模型上是做的十全十美，你怎么保證醫(yī)生在把這個拖板放在病人身上的時候不做任何旋轉(zhuǎn)，沒有任何的移位呢?導板怎么放?想出的辦法是先擺金屬網(wǎng)片以前先轉(zhuǎn)四個螺絲釘?shù)亩�，每個洞打一個螺絲，這個導板一定是對的，用這四個洞導引整個手術的精準性。


我們配的鞋墊只有大中小號，38、39碼，但現(xiàn)在每個人的腳底都是不一樣的，我轉(zhuǎn)換成輔助設計，打出一個鞋墊來，這個鞋墊一定配腳的，我們的價值兩邊要一樣長，最好樣子也差不多，更重要的是它的接受腔要跟病人吻合，這個吻合要傳導力，要剛，要柔，這樣就要剛?cè)岵�擊。在做這些研究的過，我們在接受腔內(nèi)要安放很多的傳感器，你要放一個我留一個，這樣一來整個的科研也好。


最近我們給一個小孩做一個東西，他生下來就沒有手，所以就就非常希望有一個手，哪怕這個手能抓一點東西就是好的，這樣研究起來的經(jīng)費是非常貴的，他們說肯定比一部奔馳車要貴，現(xiàn)在這個孩子弄到現(xiàn)在，我們只花了幾百塊的本錢，就可以給他弄成一個雛形。這個東西很便宜。是美國一個父親給他小孩做了一只，成本是50美元，重量只有不到兩百克，非常簡單，這個手指頭要動的。在這么細的手上你要裝統(tǒng)，3D打印毫無問題，你要一個隧道，打一個隧道，你要三個隧道，打三個隧道，裝上去絕對沒有問題。


有了機器沒有材料等于是假的，現(xiàn)在為止在醫(yī)療上我們稍微統(tǒng)計了一下，能正規(guī)發(fā)表文章使用的材料三十多種，分為四大類，organic、ceramic、polymeric、metallic，我們做的人首先問你材料有多少，先說現(xiàn)在在試制，我目前就銷量了一臺，你材料做不做?當然不做，你給他說一千臺也不做，你說十萬臺可能會考慮了，在這種情況下怎么辦?其實這些粉末除了在顆粒有它的直徑以外，它的鋪粉的流暢性，也就是它的球度很重要，因為鋪粉的流暢度不好就是不光滑的，就是不精確的，還要符合力學特征，還要符合在什么環(huán)境下生產(chǎn)，如果是鈦在醫(yī)療上應用最多的，一旦變成氧化鈦，整個性能就變了。


最后簡單談一下生物打印，我們做了一個生物打印做的組織工程，我們的一個關節(jié)，底下是骨頭，上面是一個軟墊子，是軟骨，它密切的貼合在一起，你分都分不開，我們有沒有辦法做這么一個關節(jié)，有軟骨部分，有硬骨部分，這兩個部分的細胞來源完全不一樣（南極熊3D打印網(wǎng)曾經(jīng)組織過3D打印軟骨組織的研究）。我們用了很多的辦法，要十個禮拜，十個禮拜不停的換營養(yǎng)液，只要有一次溫度差一點，或者一次細菌污染，整個研究都失敗了。如果你從病人身上拿細胞，你告訴他已經(jīng)污染了，還要拿一次，怎么辦?還要交待，現(xiàn)在的辦法是采取一個先在體外培養(yǎng)兩三周，馬上轉(zhuǎn)入到老鼠體內(nèi)來撫養(yǎng)它，撫養(yǎng)十個禮拜，我們把這個叫做活體上的細胞反應器。這個03年已經(jīng)實現(xiàn)了打一種細胞沒有問題，09年多細胞可以打印出來。有人說2020年就是打器官了，我個人覺得可能還危險，大概是不行，但是有這么一個玩藝兒，打這個玩藝兒的人說這就是心臟的，里面有血管、肌肉，到70小時的時候你做切片已經(jīng)看到有心肌組織了，到90小時開始跳了，自己在跳，就像心臟在跳一樣。


所以總的來講我個人覺得醫(yī)學應用將會是一個3D打印很重要的方面，醫(yī)生的思維和病人的需求將是一個推動力，醫(yī)生和病人也獲得了一個改進，將來可能是形成大批量的定制，一個打印機里面同時給三個病人打，給每個病人打，也有可能有的醫(yī)院里面有3D打印中心，希望不斷的能發(fā)展，謝謝!（3D打印在線）



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