3D打印：個(gè)性化醫(yī)療的模型？

醫(yī)療衛(wèi)生是現(xiàn)今激發(fā)連續(xù)研討的話題，但醫(yī)療衛(wèi)生并非都和政策相關(guān)。治愈和技巧的革新正在變革人們的醫(yī)療關(guān)心方法，雖然某類方式要么是難以跟上世紀(jì)，要么是與改進(jìn)生活或挽救生命的目的相去甚遠(yuǎn)。如今，緊隨輔助生產(chǎn)領(lǐng)域的迅速成長(zhǎng)（這類越來越受歡迎的技巧時(shí)常指3D打印機(jī)），醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的將來正以認(rèn)識(shí)同時(shí)又引人矚目的方法進(jìn)步著。

在專業(yè)3D打印設(shè)施的生產(chǎn)商正特意為牙科應(yīng)用者研制推行3D打印技巧的同時(shí)，其在非牙科醫(yī)療行業(yè)的運(yùn)用也正加入嶄新的迅速成長(zhǎng)期間。

3D打印心臟的特寫

3D打印：個(gè)性化醫(yī)療的模型

不要被她紫色的3D打印假肢蠱惑，她可是美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的鐵桿粉絲。

在生產(chǎn)業(yè)布景下，相比于與其余熱點(diǎn)工業(yè)比如航天、車輛等，3D打印的醫(yī)療運(yùn)用是相當(dāng)獨(dú)到的。為什么呢？謎底顯而易見，在一切的醫(yī)療衛(wèi)生運(yùn)用中都表現(xiàn)著人類元素，與挽救人類生命或者明顯提升人類生活品質(zhì)如此的順利結(jié)果相比，耗費(fèi)成了次要的顧忌。

依據(jù)咱們較近對(duì)這個(gè)行業(yè)的十年預(yù)估，在數(shù)字3D設(shè)計(jì)，醫(yī)學(xué)成像和3D打印行業(yè)有異樣猛烈的協(xié)同功效，三者互相督促是處理醫(yī)療問題的力量，醫(yī)師們能夠通過病人本身的信息而捕捉（結(jié)果），進(jìn)行操控，并終極借助3D打印技巧應(yīng)用任意外形和大小的物解讀決計(jì)劃。沒有如此的技巧，個(gè)性化醫(yī)療很難實(shí)行，由于病人們須要可以簡(jiǎn)潔迅速生產(chǎn)的獨(dú)一無二的元件。

3D打印技巧有后勁通過各類反動(dòng)性的醫(yī)療處理計(jì)劃來牽連千千萬萬的人，特別是此中兩塊特別有趣的行業(yè)：內(nèi)科手術(shù)和其余棘手健康情況的治愈。

變革手術(shù)方法

在現(xiàn)在的手術(shù)室里，雖然醫(yī)師們可以較容易地將一臺(tái)手術(shù)里習(xí)得的經(jīng)歷教訓(xùn)運(yùn)用于其余手術(shù)，3D打印在手術(shù)室里的運(yùn)用通常仍限于于相對(duì)較少的手術(shù)型號(hào)。舉個(gè)例子，相關(guān)3D打印醫(yī)療模型應(yīng)用的前端案例研發(fā)正在快速地引發(fā)關(guān)心，比如兩歲的米娜·可汗（Mina Khan）和她所應(yīng)用的心臟模型就應(yīng)用了這一技巧，該模型使內(nèi)科醫(yī)師能建立訂制的移植心臟來修理她心室的缺點(diǎn)。

內(nèi)科醫(yī)師們認(rèn)知到3D打印技巧能減小手術(shù)時(shí)間，減低錯(cuò)誤或是并發(fā)癥的危害，以及可通過應(yīng)用3D打印的手術(shù)模型和工具來為病人供應(yīng)更好的結(jié)果——在現(xiàn)在實(shí)行臉部移植的積極中這是顯而易見的。

如今專業(yè)的3D打印機(jī)應(yīng)用有多種紋理、透明、矯捷的光固化型樹脂，因此在手術(shù)開啟前，內(nèi)科醫(yī)師能夠依據(jù)病人骨頭、血管或是其余器官的CT掃描信息來策劃高難的手術(shù)，接著轉(zhuǎn)成3D打印的電子文檔以供操控研發(fā)。針對(duì)牽扯到打斷或是鉆入骨骼構(gòu)造的手術(shù)，比如下顎手術(shù)、全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)或是其余牽扯到關(guān)節(jié)的手術(shù)，3D打印也可以依據(jù)打印的訂制考慮的和工具完善應(yīng)用。

應(yīng)用醫(yī)學(xué)成像和3D建模技巧，醫(yī)師們?nèi)缃褚材軌蛴?D打印機(jī)來建設(shè)能夠被固定到病人骨骼構(gòu)造的暫時(shí)工具，為重塑骨架供應(yīng)一個(gè)精確的“藍(lán)圖”，進(jìn)而完善地順應(yīng)規(guī)范大小的植入裝置。訂制的打印鉆孔導(dǎo)板確保螺釘被確切擺放以保證與病人肌體適合搭配。

在十年內(nèi)，3D打印的醫(yī)療模型和訂制的手術(shù)導(dǎo)板很也許變成不少手術(shù)的規(guī)范過程，含蓋心臟手術(shù)、下顎手術(shù)、全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)、髖關(guān)節(jié)置換術(shù)、顱內(nèi)植入、肩關(guān)節(jié)手術(shù)、脊椎手術(shù)或者更多其余手術(shù)。

一位年青的索爾正用他打印的假肢緊抓著戰(zhàn)錘

讓不能治變得可治

在迅速成長(zhǎng)的3D打印醫(yī)療措施中，最?yuàn)^發(fā)人心的結(jié)果之一就是它能賦予本來毫無期望的病人以輔助，不管是經(jīng)濟(jì)上的艱難還是特定前提下的限定。全世界上百萬人都不能接受要害性手術(shù)治愈，如今，部分案例中，3D打印正輔助人們解除那些阻礙。

裝載假肢手和人工橈動(dòng)脈（在手肘下列）時(shí)存在一個(gè)獨(dú)特的情況。就總市值而言，大一些醫(yī)療設(shè)施企業(yè)針對(duì)這種假肢的須要并非會(huì)加大。傳統(tǒng)的人工橈動(dòng)脈非常低廉，通常來說每個(gè)產(chǎn)品耗費(fèi)在一萬到兩萬美圓，乃至更多。假肢會(huì)漸漸加入全面運(yùn)用，以及假設(shè)病人還年青并仍在發(fā)展中，一副假肢是不現(xiàn)實(shí)的——特別當(dāng)病人還要依附另一個(gè)性能健全的肢體時(shí)。一千個(gè)體中沒有一百個(gè)也有十個(gè)體能在人工橈骨輔助下過上更好的生活，但他們?nèi)缃窕揪筒豢上硎芤粋€(gè)可行的處理計(jì)劃。

但是3D打印正變化這類局勢(shì)——迅猛地變化。

過去兩年里，出現(xiàn)出少量完全訂制的性能性假肢，它們乃至用最便宜的3D打印機(jī)就能完結(jié)。依據(jù)e-Nable在內(nèi)的自愿者集體聯(lián)絡(luò)打印設(shè)施與須要假肢者的經(jīng)歷解析，這類假肢的總本錢（含蓋資料在內(nèi)）但是幾百美圓。

這是一個(gè)策劃用來臉部移植的3D打印模型。

乃至針對(duì)沒有3D打印機(jī)的人來說，具有性能型假肢手也忽然變成也許——含蓋了那些假肢只是幾個(gè)月就不順應(yīng)生長(zhǎng)中的肌體，但在童年世紀(jì)飽受煎熬的孩子們。如今，只需具有了一臺(tái)打印機(jī)，就能夠在24小時(shí)內(nèi)為兒童打印出新的假肢。以及，這類假肢完全實(shí)行了“私家定制”。如今，不少孩子由于具有仿造其最愛的超級(jí)豪杰的假肢而高興不已。

植入用3D打印髖和脊椎雖然仍只占據(jù)全部植入東西市場(chǎng)的極小一一些，卻變成技巧治療不治之癥的又一平凡案例。

專業(yè)醫(yī)學(xué)移植供應(yīng)者正用產(chǎn)業(yè)打印機(jī)為病人打造訂制的植入物，不然那些病人們很難搜到用傳統(tǒng)方法植入的方法。緊隨人口老齡化水平加大，老年人肌體機(jī)能正在退步，因此不太也許讓他們的髖接受兩次乃至三次手術(shù)。通過3D打印生產(chǎn)專業(yè)植入物通常是有期望長(zhǎng)效治療患者的唯獨(dú)計(jì)劃。

接下來是什么呢？

除了模型，手術(shù)導(dǎo)板和植入物等已然證明的方式，工程師們也在開拓更具試驗(yàn)性又有也許變化生活的途徑。

骨骼支架的現(xiàn)狀幾十年來根本都不受質(zhì)疑。傳統(tǒng)的玻璃纖維外衣須要專業(yè)職員輔助穿戴，而其癡肥的設(shè)計(jì)和持續(xù)干燥的限定較大水平牽連了平常生活。文雅的3D打印支架不久將沖破這一局勢(shì)，由于病人能夠在數(shù)秒間快速地翻開關(guān)閉支架，同時(shí)其材質(zhì)讓肌膚得以呼吸不至于腐臭分解，戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)玻璃纖維外衣的一大弊端。該設(shè)施可以簡(jiǎn)潔快速穿脫的功能節(jié)約了骨折病人與顧問90%的預(yù)定時(shí)間。同時(shí)，笨重貼身的設(shè)計(jì)讓穿戴者在愈傷時(shí)期愈加自由地過常態(tài)生活。

3D打印醫(yī)療衛(wèi)生計(jì)劃仍有待提升。當(dāng)橈骨假肢技巧快速成長(zhǎng)時(shí)，大腿假肢仍面對(duì)嚴(yán)重的3D打印戰(zhàn)斗：?jiǎn)螁螒?yīng)用最易獲取的打印機(jī)和打印資料不可滿足連續(xù)增長(zhǎng)的針對(duì)假腿的須要。訂制的3D打印“罩子”實(shí)質(zhì)上是對(duì)傳統(tǒng)金屬假腿美化，這可能是3D打印唯獨(dú)能對(duì)假腿改善的行業(yè)了?？墒窃谶@一行業(yè)或是其余行業(yè)的將來革新后勁不能限量

正是醫(yī)療設(shè)計(jì)的革新者們樂意跳出常規(guī)思索，3D打印才能鞭策醫(yī)療衛(wèi)生的變化。3D打印的醫(yī)療運(yùn)用不管是處在最初的試驗(yàn)階段還是已然處于變革醫(yī)療實(shí)踐的前端都以下列三點(diǎn)為旨：可以治愈更多本來不能治療的病人；給病人更好地療效；耗費(fèi)醫(yī)學(xué)顧問更少的直接關(guān)心時(shí)間。這就是醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的將來——3D打印讓醫(yī)師治愈更多病人，擔(dān)當(dāng)更少危害。

（作家：斯科特·鄧納姆；翻譯：尤衡一）

本文轉(zhuǎn)載自《環(huán)球科學(xué)》（《科學(xué)美國(guó)人》中文版）網(wǎng)站