此打印非彼打印 3D打印的广泛应用

1：3D打印药物，减少患者负担

　　【PConline 办公应用技巧】我们中的大部分人都对高精尖的3D打印技术一无所知，对打印的印象也就是在纸上喷墨罢了。但是3D打印却完全不是那么一回事，只要你有办法弄到素材，就没有什么3D打印机造不出来的。

　　此前笔者已为大家介绍过很多3D打印出来的物品，如3D打印出来的手办玩偶，打印首辆时速高达122公里的汽车。这些3D打印应用虽然很创新，但是却无法和笔者今天为大家介绍的应用相比，今天为大家介绍的是3D打印技术被用于医学界帮助患者脱困境。 

 
此打印非彼打印 3D打印应用医疗帮助病患

　　在详细介绍之前，笔者先为大家介绍一种3D打印应用，患者可在家中“打印药品”。据英国媒体报道，英国格拉斯哥大学的李克罗宁教授及其有45名成员的研究团队对一台3D打印机进行改良，在其中加入装有化学药品的容器。经过改造，这部3D打印机相当于拥有了一个小型“反应件”，可合成用户所需药品。据报道，这项创新将大大降低药品制作成本，使更多癌症患者能接受之前负担不起的昂贵治疗。

3D打印药物，减少患者负担

　　下面，笔者将详细的介绍一些3D打印技术在医疗方面的应用，看看3D打印是如何来帮助人类的。也许其中的事例很难令人相信，但确实就是那样，3D打印技术确实是一种非常神奇的应用。不管你信不信，看完再说。

　　2012年4月，在日本太平洋横滨国际会展中心举行的“MEDTEC JAPAN 2012”上，以色列的欧贝杰(Objet Geometries)公司在日本的销售代理商FASOTEC，介绍了2012年4月刚刚开始在日本提供的“医疗工程服务”。这是一项根据图像诊断设备拍摄的图像数据来制作逼真三维人体模型的服务，主要面向想利用三维人体模型实施模拟手术及培训的医疗机构。该服务是FASOTEC与神户大学研究生院医学研究科共同开发的业务。

　　三维人体模型利用欧贝杰的三维打印机来制作。特点是可混合两种材料进行造型，只要其中一种材料选用透明材料，便能制成可从外部确认人体内部骨骼及肿瘤等的模型。另外，使用各种硬度不同的材料，还可再现不同人体部位的不同触感。

3D打印机应用于医疗工程服务

　　其实，这项技术在2011年6月举办的“MEDTEC JAPAN 2011”展会上已经展出。日本神户大学医学部附属医院将利用三维打印机制成的生物模型应用于实际的手术现场，成功地完成了多个手术。手术中采用的是使用可混合两种材料进行造型的三维打印机制成的生物模型。利用这种生物模型协助手术尚为“全球首次”。

　　三维打印机采用的是以色列欧贝杰(Objet Geometries)公司的三维打印机新产品“Objet260 Connex”。由于其能够混合两种材料进行造型，因此只要其中一种材料选用透明材料，就能够制成可从外部确认人体内部骨骼及肿瘤等位置的生物模型。神户大学医学部附属医院在日本FASOTEC公司的展位上展出了手术现场的影像。该影像介绍的是将生物模型应用于肝癌手术和畸形手术的案例。

3D打印机打印的成型物品

　　医疗工程服务的特点在于，由专业的医生对医疗机构提供的数据进行加工。具体来说，就是由该服务的共同开发方——日本神户大学研究生院医学研究科，将下订单的医疗机构提供的X线CT机及MRI获得的DICOM数据，转换成输入三维打印机的数据。

　　该研究科特聘讲师强调说：“比如，保留临床所需要的血管，去掉不需要的血管。这些事情没有医生的参与是无法完成的。这种数据加工需要经验，因此这项工作做不好的话，就无法制造出有意义的人体模型。”

　　通过使用生物模型，“手术的准确度明显提高”。比如，在实际处理内脏器官之前，不仅能够模拟处理方法，还能“在手术中根据生物模型与同事进行讨论，以选择最佳手术方法”。另外，还有利于对年轻医生进行培训。

　　医疗工程服务的交货期及价格依订单内容而定。“价格因人体模型大小及所用材料种类不同而有很大差异。不过，普通模型的话会控制在5～10万日元范围内”

3D打印外骨骼帮助残疾儿童

　　3D打印现在已经进军外骨骼打印，旨在帮助残疾人士与肌肉萎缩人士，提升他们的行动能力。可以创造一个轻量级的外骨骼，使用塑料背板，允许用户双腿健康地站立起来走动。

　　两岁的Emma Lavelle患有先天性多发性关节挛缩症(AMC)，这种病阻碍了她的肌肉和关节生长并使肌肉和关节变得僵硬。 因此，Emma的运动能力严重被限制一直以来，她已经历了多次手术和矫正治疗。在治疗AMC方法中，最具前景的一项治疗是WREX（威尔明顿机器人外骨骼）设备,这种外骨骼附着在身体表面，并使用一套阻力带和金属条，提供人工力量，可帮助AMC患者抬举四肢。

　　可问题是,Emma年龄太小个子也小，不适合这款典型的WREX设备。 所以两名研究人员塔里克•拉赫曼博士和设计师惠特尼•山姆珀尔一起开发了一个缩小版的适合Emma体型的WREX设备。

　　采用一个较小的3D打印，两名研究人员就能够打印缩小版的WR

EX设计中的小部件。这次3D打印机没有采用金属，而是采用ABS

塑料制成了新的零部件，实验证明这些材质非常坚固，足可以支撑起Emma日常使用。

　　Emma是全球15个目前使用WREX的患儿之一，她现在可以自由移动手臂，可以像正常孩子一样玩玩具，自己吃饭，甚至不需要父母的帮助就可以拥抱父母。总之，是这个3D打印技术改变了Emma的生活。当然，我们也希望将来会有更多的3D打印机打印出来的东西用于医疗事业中，未来也将有更多受疾病困扰的人能够摆脱这些不便。

　　据海外媒体报道，美国麻省理工学院和宾夕法尼亚州大学的研究人员使用糖物质混合物和自制式3D打印机建立了一个完整的血管组织。

3D打印机“制造”的血管组织

　　令人震惊的是，通过这种技术“制造”出来的血管可以“生长”出类似于肌肉的组织。宾夕法尼亚大学的研究人员称，他们已经可以“生产”这种带有脉管组织的人造器官。其工作原理是将肉由内向外“打印”出来，这样便于先“打印”出脉管系统，从而使得肉可以围绕着这些脉管系统生长。

　　无独有偶，不久前，国外的医学杂志《牙科材料》（Dental Materials）曾经刊载过利用3D打印机“制造”骨骼的论文，而且宣称该技术已经应用于临床。

　　在实验室测试中，这种骨骼替代打印材料已经被证明可以支持人体骨骼细胞在其中生长，并且其有效性也已经在老鼠和兔子身上得到了验证。

　　据称，发表此论文的萨斯米塔·博斯博士就是利用一台商业销售的ProMetal 3D打印机进行测试的。这种3D打印机最初的设计目的是为了打印金属件，它会逐层喷洒塑料胶粒在一层粉末基底之上并逐层成型，而每一层的厚度仅相当于人的头发丝宽度的一半。>>

　　3D打印技术大家应该已经不陌生了。现在它被应用在医学领域：一个医疗团队用3D打印技术配合人体自身细胞，7个小时就可以“打印”出个一个全新的肾脏用于移植！十年前该团队就帮助了一个孩子成功移植了一个人工膀胱。

利用3D打印技术打印肾脏

　　在2011年3月，外科医生安东尼·阿塔拉曾表明，有朝一日能解器官捐赠的问题：利用3D打印机使用活细胞移植肾输出。使用类似的技术，阿塔拉博士的年轻病人路克马塞勒收到了利用3D打印机“打印”的工程膀胱。 

　　在2007年，阿塔拉和一队哈佛大学的研究人员发现，干细胞可以从孕妇的羊水收获。这和其他智能生物材料和组织制造技术的发展突破有望彻底改变医学实践。

　　安东尼·阿塔拉表明，“我们可以移植他们的成长，而不是器官?” 他在威克森林再生医学研究所的实验室正是这样做的，超过30个组织和整个器官的工程。 安东尼·阿塔拉是威克森林再生医学研究所，在那里他的工作重点是成长的再生组织和器官。他的团队设计的第一个实验室培养的器官“膀胱”被植入到一个人，这项技术可以“打印”需求的人体组织。

　　全文总结：有一句经典的话“科技以人为本”，无论多高端的科技，最终的受益人都是人类。3D打印技术并不局限于某个行业，也不像打印机只是办公用品，它可以应用于任何行业任何的用途，就像文章开始提到的3D打印汽车，手办玩偶，医疗应用，各行各业。3D打印只是一项技术，一类产品，只要将其正确利用，3D打印就将会是现实版的“机器猫”，随时随地的帮助我们。