人造一個關節植入身體,是目前骨科手術較為常見的治療手段。但由于病人的體型不一樣,批量生產的醫療器械往往不能滿足需要。而隨著3D打印技術的普及,這將不再是問題。
在上周六舉行的中華醫學會數字醫學分會學術論壇上,現代快報記者了解到,現在的3D打印技術可以在一兩個小時內,根據病人的具體情況,“私人定制”一款個性化的關節。
大到頭蓋骨小到戒指,都能打印
在論壇現場,現代快報記者看到了通過3D打印技術制作出的各種模型,大到頭蓋骨、脊柱,小到心臟、關節,外形逼真,材質有石膏、樹脂和鈦合金。
“最小能打印戒指。”生產廠家介紹,這種3D打印技術在珠寶行業非常流行,只要提供一份圖紙,機器就能將金、銀材料打印成想要的樣子。由于做工細膩,也普遍應用于巧克力等食物的制造。在醫學方面,只需提供具體部位的X光片,特定的機器就能在一兩個小時內,將這個部位打印出來,外觀將與實體完全相同。
可為患者提供個性化的服務
“這種技術醫學臨床最早應用于骨科,后來婦產科、整形科等紛紛使用,”中華醫學會數字醫學分會主任委員張紹祥告訴現代快報記者,“目前最大的特點在于手術極具個性化,各人的骨頭生長、關節面等情況都不相同,可以根據患者的具體病情,打造最適合患者的人造部位,而以前只是分型號。”
據了解,就在不久前,南京市第一醫院為一位惡性腫瘤患者做了手術。術前,由于惡性腫瘤生長的位置特殊,周圍牽扯的血管很多,僅憑X光無法估測手術風險,醫院為他進行了腫瘤的3D打印。將腫瘤實體模型打印出來后,醫生提前演練,確定如何動刀,確保手術時更加精準。最后,這個難度很高的手術取得了成功。
結合干細胞,將能在體外培養軟骨
“一位60多歲的老太太,股骨末端的軟骨缺損,我們通過3D打印,將缺損的這塊補上去。昨天,她已經出院了。”南京市第一醫院骨科主任醫師王黎明介紹。
不過,3D打印人體“零部件”雖然方便,但目前用于人體的3D打印材料多為鎳鈦合金,有市民擔心,畢竟不是自身長出來的,將來會不會與身體發生排斥反應?
這一疑問,在不久的將來也將得到解決。南京市第一醫院骨科博士姚慶強介紹,目前“骨骼體外培養”已經進行到動物實驗階段。從兔子身上取出干細胞,放在3D打印出的支架上,在體外經過4周的培養,再接種至裸鼠皮下培養,最終可以長出所需要的軟骨組織。“未來可能使用這種技術完成人體的組織缺損修復。”
姚慶強介紹,干細胞號稱“萬能細胞”,在一定條件的誘導下,它們可以分化成包括骨骼細胞在內的多種功能細胞,促使骨骼的生長。但這種干細胞的體外生長,需要的環境很苛刻,而通過3D打印技術做出的支架,使用某種特殊材料,不但干細胞長得好,還能向需要的形狀發展。
“根據數據設定,可以用3D打印技術打印出所需要的軟骨形狀,經過培養以后,長成的軟骨大小與所需無異。”姚慶強表示,用人體自己的干細胞“養成”軟骨,避免了異體接種的免疫排斥反應、攜帶病毒、潛在致癌可能性等缺點。
在上周六舉行的中華醫學會數字醫學分會學術論壇上,現代快報記者了解到,現在的3D打印技術可以在一兩個小時內,根據病人的具體情況,“私人定制”一款個性化的關節。
大到頭蓋骨小到戒指,都能打印
在論壇現場,現代快報記者看到了通過3D打印技術制作出的各種模型,大到頭蓋骨、脊柱,小到心臟、關節,外形逼真,材質有石膏、樹脂和鈦合金。
“最小能打印戒指。”生產廠家介紹,這種3D打印技術在珠寶行業非常流行,只要提供一份圖紙,機器就能將金、銀材料打印成想要的樣子。由于做工細膩,也普遍應用于巧克力等食物的制造。在醫學方面,只需提供具體部位的X光片,特定的機器就能在一兩個小時內,將這個部位打印出來,外觀將與實體完全相同。
可為患者提供個性化的服務
“這種技術醫學臨床最早應用于骨科,后來婦產科、整形科等紛紛使用,”中華醫學會數字醫學分會主任委員張紹祥告訴現代快報記者,“目前最大的特點在于手術極具個性化,各人的骨頭生長、關節面等情況都不相同,可以根據患者的具體病情,打造最適合患者的人造部位,而以前只是分型號。”
據了解,就在不久前,南京市第一醫院為一位惡性腫瘤患者做了手術。術前,由于惡性腫瘤生長的位置特殊,周圍牽扯的血管很多,僅憑X光無法估測手術風險,醫院為他進行了腫瘤的3D打印。將腫瘤實體模型打印出來后,醫生提前演練,確定如何動刀,確保手術時更加精準。最后,這個難度很高的手術取得了成功。
結合干細胞,將能在體外培養軟骨
“一位60多歲的老太太,股骨末端的軟骨缺損,我們通過3D打印,將缺損的這塊補上去。昨天,她已經出院了。”南京市第一醫院骨科主任醫師王黎明介紹。
不過,3D打印人體“零部件”雖然方便,但目前用于人體的3D打印材料多為鎳鈦合金,有市民擔心,畢竟不是自身長出來的,將來會不會與身體發生排斥反應?
這一疑問,在不久的將來也將得到解決。南京市第一醫院骨科博士姚慶強介紹,目前“骨骼體外培養”已經進行到動物實驗階段。從兔子身上取出干細胞,放在3D打印出的支架上,在體外經過4周的培養,再接種至裸鼠皮下培養,最終可以長出所需要的軟骨組織。“未來可能使用這種技術完成人體的組織缺損修復。”
姚慶強介紹,干細胞號稱“萬能細胞”,在一定條件的誘導下,它們可以分化成包括骨骼細胞在內的多種功能細胞,促使骨骼的生長。但這種干細胞的體外生長,需要的環境很苛刻,而通過3D打印技術做出的支架,使用某種特殊材料,不但干細胞長得好,還能向需要的形狀發展。
“根據數據設定,可以用3D打印技術打印出所需要的軟骨形狀,經過培養以后,長成的軟骨大小與所需無異。”姚慶強表示,用人體自己的干細胞“養成”軟骨,避免了異體接種的免疫排斥反應、攜帶病毒、潛在致癌可能性等缺點。