當3D打印遇上醫療

李亞紅　肖思思　仇逸

小到鞋子，大到別墅，3D打印正在改變公眾生活。這一技術進入醫療領域，擦出的火花更令人驚艷——它能精準地打印出藥片和私人定制的“人體骨骼”，幫助醫生突破醫療禁區，“完成過去想都不敢想的手術”。

未來，這一技術如何更好地造福患者？它離臨床普及還有多遠？

完成不可能的手術

記者在北京、上海、廣東等地采訪了解到，采用3D打印技術輔助手術操作，可以使醫生更直觀地了解患者解剖結構，為手術方案的設計和改進、手術進路的選擇和優化提供極大幫助，有助于提高手術精準度，減少患者痛苦。

同時，3D打印可幫助醫生突破醫療禁區，完成過去無法完成的手術。如今，3D打印技術不僅能打印出與患者完全匹配的仿真器官，對復雜骨腫瘤，直接打印出植入患者體內的骨骼假體、腫瘤切除后骨缺損的重建，也已經能完全實現。

“3D打印應用于醫療正帶來巨大變革。”中國工程院院士、骨科專家戴魁戎舉例說，“臨床上人工關節一般會分成五六個大小不同的型號，病人只能‘將就著用。每年上百萬人做人工關節，讓流水線制作出的少量型號來滿足所有患者需要是不太可能的。3D打印能使‘量身定制真正成為可能。”

南方醫科大學第三附屬醫院已經將3D打印技術運用于復雜骨盆髖臼骨折治療。2016年3月，一位女士不慎從四樓摔下，造成嚴重的骨盆、髖臼復雜骨折。“骨盆、髖臼結構復雜，鄰近血管、神經和重要臟器結構，發生骨折后有較高的致死、致殘率。”南醫三院創傷骨科主任樊仕才介紹，進行手術尤其棘手的是，骨盆結構很特殊，非常不規則，目前還沒有匹配的用來內固定的接骨板，很難達到滿意的手術效果。

綜合評估患者病情后，樊仕才團隊決定嘗試應用3D打印，為她“量身定制”髖臼接骨板。接骨板主要使用鈦合金打印，與組織相容性較強，強度也符合人體需求。

2016年4月，中山大學孫逸仙紀念醫院神經外科主任鄧躍飛接收了一名26歲的患者小張。小張被確診為巨大頸靜脈球瘤。腫瘤壓迫了他的右側三叉神經、面神經、聽神經及舌咽、舌下神經等多條重要顱神經，“隨時有突然呼吸、心跳驟停的危險”。

“過去，這是不敢想象的手術。”鄧躍飛說，這個顱底腫瘤生長的位置特殊，不僅在顱底深處，而且腫瘤與眾多組織“牽扯不清”。手術難度大、并發癥多、風險高，稍有不慎便可能威脅患者生命。

鄧躍飛團隊結合3D打印技術，將患者的顱底腫瘤及周圍組織等按原型1：1比例打印出來。這時，腫瘤終于“活生生”地呈現在大家面前。他們按照模型確定手術入路、切除范圍，明確了手術中需要注意保護的重要血管、神經。“在盡可能切除腫瘤的同時，最大限度地保護周圍正常組織，降低了并發癥和后遺癥的發生率。”

2016年5月，上海兒童醫學中心運用3D打印技術為一個8月齡男童實施了“頭骨拼圖”。這是一次狹顱癥矯治，3D打印技術不僅為手術方案提供了精準的實物模型，而且通過提前測量患兒父母面部數據，為患兒塑形后的面容體現父母特征提供了依據。

國家食品藥品監管總局注冊認證的3D打印人工椎體研究團隊負責人、北京大學第三醫院骨科主任劉忠軍等專家認為，3D打印在現階段屬于新興技術，目前世界各國在3D打印醫療科技創新產品的研發領域，處于同一平臺高度。

打印復雜器官

專家介紹，隨著技術進步升級，3D打印有著日益豐富的“層次”，有用在人體外的，有用在體內的，有打印組織工程支架的，有用活細胞打印的……

“國內外都在試用3D打印制作假肢，現在歐洲開始用3D打印假眼睛。”戴尅戎說，隨著技術進步，有的機構開始用3D打印“活”的細胞，甚至開始培育出心臟肌肉，可自發跳動一段時間。

“3D打印技術在醫學領域的進一步應用，將是直接打印人體組織和器官。”南方醫科大學第三附屬醫院院長蔡道章指出，這一技術很有可能也是在骨科率先得到突破。“因為骨和軟骨結構相對簡單，由骨細胞或軟骨細胞和基質構成，打印起來較為容易。”他表示，未來不僅可以打印出人工骨或軟骨，甚至可以打印肝臟等復雜器官。

專家表示，我國等待角膜、肝臟或腎臟移植的患者很多，但只有極少數能獲得移植，3D打印技術有望在未來扭轉這種局面。

復旦大學附屬兒科醫院副院長鄭珊說：“3D打印還可以廣泛應用在醫學教學、患者家屬術前介紹等環節。相關技術在不斷發展完善進程中，更遠的目標是將生物材料通過3D打印出組織、器官等植入人體，這一前景值得期待。”

評估標準亟待建立

3D打印醫療科技創新產品，目前主要為手術輔助工具及內植物，涉及塑料類、金屬類及生物材料等多種材料。由于需應用于人體，或長期植入人體內，醫療安全不容忽視。一旦應用失當，可能危害使用者健康，甚至危及生命。

多位業內專家提出，3D打印科技創新產品制作工藝較新，目前尚缺乏相應評估標準，傳統評審模式難以對其作出科學、客觀、合理的評價，這些因素使3D打印醫療科技創新產品在審批過程中遇到嚴重阻礙。

劉忠軍是全國人大代表，近年來多次在全國兩會上提出：成立專門機構，審批3D打印醫療科技創新產品。

鑒于國內高端醫療產品主體依賴進口，而很多情形下醫療技術水平決定于相關器材和裝備的現狀，3D打印醫療科技創新產品的研發，或可成為我國醫療水平趕超世界和相關產業崛起的難得契機。

在有效保障醫療安全的前提下，為盡量縮短3D打印醫療科技創新產品審批流程及時限，給相關產品開放一條綠色通道。劉忠軍等專家建議，由國務院及相關部門組成專門機構或工作組，領導、組織、協調3D打印醫療科技創新產品審批工作，推動我國3D打印醫療科技創新產品的研發和產品上市。

戴尅戎說，3D打印應用于醫學還只是開始，“在發展過程中要非常小心，做好監管工作，不能輕易打印出個東西就往身上裝。前景無比美好，但我們不能任意使用”。