1：3D打印藥物，減少患者負擔(dān)

　　【PConline 辦公應(yīng)用技巧】我們中的大部分人都對高精尖的3D打印技術(shù)一無所知，對打印的印象也就是在紙上噴墨罷了。但是3D打印卻完全不是那么一回事，只要你有辦法弄到素材，就沒有什么3D打印機造不出來的。

　　此前筆者已為大家介紹過很多3D打印出來的物品，如3D打印出來的手辦玩偶，打印首輛時速高達122公里的汽車。這些3D打印應(yīng)用雖然很創(chuàng)新，但是卻無法和筆者今天為大家介紹的應(yīng)用相比，今天為大家介紹的是3D打印技術(shù)被用于醫(yī)學(xué)界幫助患者脫困境。 

 
此打印非彼打印 3D打印應(yīng)用醫(yī)療幫助病患

　　在詳細介紹之前，筆者先為大家介紹一種3D打印應(yīng)用，患者可在家中“打印藥品”。據(jù)英國媒體報道，英國格拉斯哥大學(xué)的李克羅寧教授及其有45名成員的研究團隊對一臺3D打印機進行改良，在其中加入裝有化學(xué)藥品的容器。經(jīng)過改造，這部3D打印機相當(dāng)于擁有了一個小型“反應(yīng)件”，可合成用戶所需藥品。據(jù)報道，這項創(chuàng)新將大大降低藥品制作成本，使更多癌癥患者能接受之前負擔(dān)不起的昂貴治療。

3D打印藥物，減少患者負擔(dān)

　　下面，筆者將詳細的介紹一些3D打印技術(shù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用，看看3D打印是如何來幫助人類的。也許其中的事例很難令人相信，但確實就是那樣，3D打印技術(shù)確實是一種非常神奇的應(yīng)用。不管你信不信，看完再說。

　　2012年4月，在日本太平洋橫濱國際會展中心舉行的“MEDTEC JAPAN 2012”上，以色列的歐貝杰(Objet Geometries)公司在日本的銷售代理商FASOTEC，介紹了2012年4月剛剛開始在日本提供的“醫(yī)療工程服務(wù)”。這是一項根據(jù)圖像診斷設(shè)備拍攝的圖像數(shù)據(jù)來制作逼真三維人體模型的服務(wù)，主要面向想利用三維人體模型實施模擬手術(shù)及培訓(xùn)的醫(yī)療機構(gòu)。該服務(wù)是FASOTEC與神戶大學(xué)研究生院醫(yī)學(xué)研究科共同開發(fā)的業(yè)務(wù)。

　　三維人體模型利用歐貝杰的三維打印機來制作。特點是可混合兩種材料進行造型，只要其中一種材料選用透明材料，便能制成可從外部確認人體內(nèi)部骨骼及腫瘤等的模型。另外，使用各種硬度不同的材料，還可再現(xiàn)不同人體部位的不同觸感。

3D打印機應(yīng)用于醫(yī)療工程服務(wù)

　　其實，這項技術(shù)在2011年6月舉辦的“MEDTEC JAPAN 2011”展會上已經(jīng)展出。日本神戶大學(xué)醫(yī)學(xué)部附屬醫(yī)院將利用三維打印機制成的生物模型應(yīng)用于實際的手術(shù)現(xiàn)場，成功地完成了多個手術(shù)。手術(shù)中采用的是使用可混合兩種材料進行造型的三維打印機制成的生物模型。利用這種生物模型協(xié)助手術(shù)尚為“全球首次”。

　　三維打印機采用的是以色列歐貝杰(Objet Geometries)公司的三維打印機新產(chǎn)品“Objet260 Connex”。由于其能夠混合兩種材料進行造型，因此只要其中一種材料選用透明材料，就能夠制成可從外部確認人體內(nèi)部骨骼及腫瘤等位置的生物模型。神戶大學(xué)醫(yī)學(xué)部附屬醫(yī)院在日本FASOTEC公司的展位上展出了手術(shù)現(xiàn)場的影像。該影像介紹的是將生物模型應(yīng)用于肝癌手術(shù)和畸形手術(shù)的案例。

3D打印機打印的成型物品

　　醫(yī)療工程服務(wù)的特點在于，由專業(yè)的醫(yī)生對醫(yī)療機構(gòu)提供的數(shù)據(jù)進行加工。具體來說，就是由該服務(wù)的共同開發(fā)方——日本神戶大學(xué)研究生院醫(yī)學(xué)研究科，將下訂單的醫(yī)療機構(gòu)提供的X線CT機及MRI獲得的DICOM數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成輸入三維打印機的數(shù)據(jù)。

　　該研究科特聘講師強調(diào)說：“比如，保留臨床所需要的血管，去掉不需要的血管。這些事情沒有醫(yī)生的參與是無法完成的。這種數(shù)據(jù)加工需要經(jīng)驗，因此這項工作做不好的話，就無法制造出有意義的人體模型。”

　　通過使用生物模型，“手術(shù)的準(zhǔn)確度明顯提高”。比如，在實際處理內(nèi)臟器官之前，不僅能夠模擬處理方法，還能“在手術(shù)中根據(jù)生物模型與同事進行討論，以選擇最佳手術(shù)方法”。另外，還有利于對年輕醫(yī)生進行培訓(xùn)。

　　醫(yī)療工程服務(wù)的交貨期及價格依訂單內(nèi)容而定。“價格因人體模型大小及所用材料種類不同而有很大差異。不過，普通模型的話會控制在5～10萬日元范圍內(nèi)”

3D打印外骨骼幫助殘疾兒童

　　3D打印現(xiàn)在已經(jīng)進軍外骨骼打印，旨在幫助殘疾人士與肌肉萎縮人士，提升他們的行動能力。可以創(chuàng)造一個輕量級的外骨骼，使用塑料背板，允許用戶雙腿健康地站立起來走動。

　　兩歲的Emma Lavelle患有先天性多發(fā)性關(guān)節(jié)攣縮癥(AMC)，這種病阻礙了她的肌肉和關(guān)節(jié)生長并使肌肉和關(guān)節(jié)變得僵硬。 因此，Emma的運動能力嚴重被限制一直以來，她已經(jīng)歷了多次手術(shù)和矯正治療。在治療AMC方法中，最具前景的一項治療是WREX（威爾明頓機器人外骨骼）設(shè)備,這種外骨骼附著在身體表面，并使用一套阻力帶和金屬條，提供人工力量，可幫助AMC患者抬舉四肢。

　　可問題是,Emma年齡太小個子也小，不適合這款典型的WREX設(shè)備。 所以兩名研究人員塔里克•拉赫曼博士和設(shè)計師惠特尼•山姆珀爾一起開發(fā)了一個縮小版的適合Emma體型的WREX設(shè)備。

　　采用一個較小的3D打印，兩名研究人員就能夠打印縮小版的WR

EX設(shè)計中的小部件。這次3D打印機沒有采用金屬，而是采用ABS

塑料制成了新的零部件，實驗證明這些材質(zhì)非常堅固，足可以支撐起Emma日常使用。

　　Emma是全球15個目前使用WREX的患兒之一，她現(xiàn)在可以自由移動手臂，可以像正常孩子一樣玩玩具，自己吃飯，甚至不需要父母的幫助就可以擁抱父母。總之，是這個3D打印技術(shù)改變了Emma的生活。當(dāng)然，我們也希望將來會有更多的3D打印機打印出來的東西用于醫(yī)療事業(yè)中，未來也將有更多受疾病困擾的人能夠擺脫這些不便。

　　據(jù)海外媒體報道，美國麻省理工學(xué)院和賓夕法尼亞州大學(xué)的研究人員使用糖物質(zhì)混合物和自制式3D打印機建立了一個完整的血管組織。

3D打印機“制造”的血管組織

　　令人震驚的是，通過這種技術(shù)“制造”出來的血管可以“生長”出類似于肌肉的組織。賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員稱，他們已經(jīng)可以“生產(chǎn)”這種帶有脈管組織的人造器官。其工作原理是將肉由內(nèi)向外“打印”出來，這樣便于先“打印”出脈管系統(tǒng)，從而使得肉可以圍繞著這些脈管系統(tǒng)生長。

　　無獨有偶，不久前，國外的醫(yī)學(xué)雜志《牙科材料》（Dental Materials）曾經(jīng)刊載過利用3D打印機“制造”骨骼的論文，而且宣稱該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于臨床。

　　在實驗室測試中，這種骨骼替代打印材料已經(jīng)被證明可以支持人體骨骼細胞在其中生長，并且其有效性也已經(jīng)在老鼠和兔子身上得到了驗證。

　　據(jù)稱，發(fā)表此論文的薩斯米塔·博斯博士就是利用一臺商業(yè)銷售的ProMetal 3D打印機進行測試的。這種3D打印機最初的設(shè)計目的是為了打印金屬件，它會逐層噴灑塑料膠粒在一層粉末基底之上并逐層成型，而每一層的厚度僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲寬度的一半。>>

　　3D打印技術(shù)大家應(yīng)該已經(jīng)不陌生了。現(xiàn)在它被應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：一個醫(yī)療團隊用3D打印技術(shù)配合人體自身細胞，7個小時就可以“打印”出個一個全新的腎臟用于移植！十年前該團隊就幫助了一個孩子成功移植了一個人工膀胱。

利用3D打印技術(shù)打印腎臟

　　在2011年3月，外科醫(yī)生安東尼·阿塔拉曾表明，有朝一日能解器官捐贈的問題：利用3D打印機使用活細胞移植腎輸出。使用類似的技術(shù)，阿塔拉博士的年輕病人路克馬塞勒收到了利用3D打印機“打印”的工程膀胱。 

　　在2007年，阿塔拉和一隊哈佛大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，干細胞可以從孕婦的羊水收獲。這和其他智能生物材料和組織制造技術(shù)的發(fā)展突破有望徹底改變醫(yī)學(xué)實踐。

　　安東尼·阿塔拉表明，“我們可以移植他們的成長，而不是器官?” 他在威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所的實驗室正是這樣做的，超過30個組織和整個器官的工程。 安東尼·阿塔拉是威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所，在那里他的工作重點是成長的再生組織和器官。他的團隊設(shè)計的第一個實驗室培養(yǎng)的器官“膀胱”被植入到一個人，這項技術(shù)可以“打印”需求的人體組織。

　　全文總結(jié)：有一句經(jīng)典的話“科技以人為本”，無論多高端的科技，最終的受益人都是人類。3D打印技術(shù)并不局限于某個行業(yè)，也不像打印機只是辦公用品，它可以應(yīng)用于任何行業(yè)任何的用途，就像文章開始提到的3D打印汽車，手辦玩偶，醫(yī)療應(yīng)用，各行各業(yè)。3D打印只是一項技術(shù)，一類產(chǎn)品，只要將其正確利用，3D打印就將會是現(xiàn)實版的“機器貓”，隨時隨地的幫助我們。