3D打印，人體器官自己“造”

顏士州

如今街頭巷尾到處可見3D產品的廣告，3D電影、3D電視機、3D汽車……3D成了當今這個時代炙手可熱的詞匯。3D打印技術之所以成為21世紀的科技焦點，是因為它可以在一分鐘之內“打印”一支筆、一條項鏈，在極短的時間內“打印”出一輛轎車，甚至一架航天飛機。3D打印如此神奇，人類能否讓它在醫學上發揮作用呢？

全耳再造主要應用于各種先天性小耳畸形的患者，患者耳朵由于先天性殘缺，通過手術配上假耳，看上去幾乎跟真的一樣。既不影響正常聽覺，看上去又自然逼真。

醫生怎么才能給患者配上形象逼真的耳朵呢？全耳再造手術首先要從患者身上取一段肋骨軟骨，這段軟骨的取出并不影響患者健康，然后把它植入患者的耳根部位，用壓縮器抽出里面的空氣，這樣軟骨就像吸盤一樣緊緊地貼在耳根部，很自然地豎起來。當然，醫生在植入軟骨前先要把它精雕細刻成耳朵的樣子，然后烘干外皮。別看這么一個小小的手術，沒有先進的設備是做不成的。以前做這樣的手術，醫生至少也要在手術室里耗費6個小時。如果用3D打印機來幫忙的話，醫生只要在電腦上事先打印出一個模型，這樣手術醫生就可以根據模型進行有效的安裝與摘除。

那么，3D打印是怎樣完成的呢？首先醫生給患者一只健全的耳朵拍成CT片，目的是獲取患者耳朵軟骨的各項數據，然后將耳朵“切”成無數個“小片”，每一個“小片”拍成一張透視片；而3D則打印其中的“小片”，每個“小片”積累起來，就成了一個整體。目前，我國醫學上的“全耳再造”，就是通過3D打印機完成，手術由原來的6小時縮短到1個多小時。如今，這項技術正被科學家應用在藥物研究上并緩解器官短缺的問題。

不難看出，3D“打印”給人類帶來最大的幫助還是在醫學上，因為每個病人需要的“零部件”，都要個性化定制。醫用3D打印，就是根據患者需要的“零部件”進行設計，而設計圖紙的基礎就是患者拍攝的CT片，醫生根據患者的情況再進行修整優化。

3D打印在醫學上的應用，就目前而言，有賴于在生物材料和干細胞等多學科上取得突破。我們知道人體好多“零部件”都是建立在生物材料的基礎上，用生物材料打出模型，然后在此基礎上植入干細胞培養，讓需要的人體“零部件”形成組織。在上海，有科研人員已經直接打印生成器官，而美國、意大利等國家科研人員開始用打印機直接連著人體打印，把植入干脆省了。

在骨科手術中，骨盆腫瘤手術可以說是難度很高的，醫生在手術中速度要快、下刀要準，而且切除必須干凈。在過去的骨科手術中，手術臺上的醫生完全是根據自己多年的經驗和解剖學原理“憑空想象”，很難徹底根除腫瘤。近年來有了3D打印，醫生可以在手術前打印出一個與患者體內一模一樣的材料骨盆，在這個生物材料模型上，每一處細微的地方都是醫生手術刀將要觸及的地方。這完全能讓醫生事前進行一次有效的嘗試，使高難手術的難度大大降低。

2012年，美國醫學研究所外科醫生安東尼·阿塔拉演講時，在演講席上當眾打印出人體腎臟，這個人體器官跟真的幾乎沒有區別，引來全場觀眾圍觀。

其實，3D打印技術不僅僅應用在全耳再造手術上，如今外科、口腔科、眼科都可通過3D打印給患者修復顱骨、重塑顴骨等，讓很多病人感受著實實在在的益處。

如果你在打印機“墨盒”里裝上塑料，打出的就是塑料制品；如果裝上細胞，“打印”出來就是人造器官。中國醫學研究人員曾經用兔子做實驗，用3D打印技術把金屬器官植入動物體內，竟然發現金屬器官的空隙里鉆進了動物的骨細胞，使得動物體內的組織跟金屬結合得更加緊密。研究人員認為，或許人類也能植入這樣的金屬物件，當然這還有待研究。

就目前而言，3D打印人體“零部件”，主要應用在骨科、腎臟、心臟等組織的修復上，最廣泛應用在骨科手術中。如今3D打印的各種模板，在患者手術中已經投入使用。有專家認為在不久的將來，3D打印的骨骼將植入人體骨骼細胞中，使人工骨骼與人體完美融合，人體骨骼強度大了，人人都將是長跑能手了。