当3D打印遇上医疗

李亚红　肖思思　仇逸

小到鞋子，大到别墅，3D打印正在改变公众生活。这一技术进入医疗领域，擦出的火花更令人惊艳——它能精准地打印出药片和私人定制的“人体骨骼”，帮助医生突破医疗禁区，“完成过去想都不敢想的手术”。

未来，这一技术如何更好地造福患者？它离临床普及还有多远？

完成不可能的手术

记者在北京、上海、广东等地采访了解到，采用3D打印技术辅助手术操作，可以使医生更直观地了解患者解剖结构，为手术方案的设计和改进、手术进路的选择和优化提供极大帮助，有助于提高手术精准度，减少患者痛苦。

同时，3D打印可帮助医生突破医疗禁区，完成过去无法完成的手术。如今，3D打印技术不仅能打印出与患者完全匹配的仿真器官，对复杂骨肿瘤，直接打印出植入患者体内的骨骼假体、肿瘤切除后骨缺损的重建，也已经能完全实现。

“3D打印应用于医疗正带来巨大变革。”中国工程院院士、骨科专家戴魁戎举例说，“临床上人工关节一般会分成五六个大小不同的型号，病人只能‘将就着用。每年上百万人做人工关节，让流水线制作出的少量型号来满足所有患者需要是不太可能的。3D打印能使‘量身定制真正成为可能。”

南方医科大学第三附属医院已经将3D打印技术运用于复杂骨盆髋臼骨折治疗。2016年3月，一位女士不慎从四楼摔下，造成严重的骨盆、髋臼复杂骨折。“骨盆、髋臼结构复杂，邻近血管、神经和重要脏器结构，发生骨折后有较高的致死、致残率。”南医三院创伤骨科主任樊仕才介绍，进行手术尤其棘手的是，骨盆结构很特殊，非常不规则，目前还没有匹配的用来内固定的接骨板，很难达到满意的手术效果。

综合评估患者病情后，樊仕才团队决定尝试应用3D打印，为她“量身定制”髋臼接骨板。接骨板主要使用钛合金打印，与组织相容性较强，强度也符合人体需求。

2016年4月，中山大学孙逸仙纪念医院神经外科主任邓跃飞接收了一名26岁的患者小张。小张被确诊为巨大颈静脉球瘤。肿瘤压迫了他的右侧三叉神经、面神经、听神经及舌咽、舌下神经等多条重要颅神经，“随时有突然呼吸、心跳骤停的危险”。

“过去，这是不敢想象的手术。”邓跃飞说，这个颅底肿瘤生长的位置特殊，不仅在颅底深处，而且肿瘤与众多组织“牵扯不清”。手术难度大、并发症多、风险高，稍有不慎便可能威胁患者生命。

邓跃飞团队结合3D打印技术，将患者的颅底肿瘤及周围组织等按原型1：1比例打印出来。这时，肿瘤终于“活生生”地呈现在大家面前。他们按照模型确定手术入路、切除范围，明确了手术中需要注意保护的重要血管、神经。“在尽可能切除肿瘤的同时，最大限度地保护周围正常组织，降低了并发症和后遗症的发生率。”

2016年5月，上海儿童医学中心运用3D打印技术为一个8月龄男童实施了“头骨拼图”。这是一次狭颅症矫治，3D打印技术不仅为手术方案提供了精准的实物模型，而且通过提前测量患儿父母面部数据，为患儿塑形后的面容体现父母特征提供了依据。

国家食品药品监管总局注册认证的3D打印人工椎体研究团队负责人、北京大学第三医院骨科主任刘忠军等专家认为，3D打印在现阶段属于新兴技术，目前世界各国在3D打印医疗科技创新产品的研发领域，处于同一平台高度。

打印复杂器官

专家介绍，随着技术进步升级，3D打印有着日益丰富的“层次”，有用在人体外的，有用在体内的，有打印组织工程支架的，有用活细胞打印的……

“国内外都在试用3D打印制作假肢，现在欧洲开始用3D打印假眼睛。”戴尅戎说，随着技术进步，有的机构开始用3D打印“活”的细胞，甚至开始培育出心脏肌肉，可自发跳动一段时间。

“3D打印技术在医学领域的进一步应用，将是直接打印人体组织和器官。”南方医科大学第三附属医院院长蔡道章指出，这一技术很有可能也是在骨科率先得到突破。“因为骨和软骨结构相对简单，由骨细胞或软骨细胞和基质构成，打印起来较为容易。”他表示，未来不仅可以打印出人工骨或软骨，甚至可以打印肝脏等复杂器官。

专家表示，我国等待角膜、肝脏或肾脏移植的患者很多，但只有极少数能获得移植，3D打印技术有望在未来扭转这种局面。

复旦大学附属儿科医院副院长郑珊说：“3D打印还可以广泛应用在医学教学、患者家属术前介绍等环节。相关技术在不断发展完善进程中，更远的目标是将生物材料通过3D打印出组织、器官等植入人体，这一前景值得期待。”

评估标准亟待建立

3D打印医疗科技创新产品，目前主要为手术辅助工具及内植物，涉及塑料类、金属类及生物材料等多种材料。由于需应用于人体，或长期植入人体内，医疗安全不容忽视。一旦应用失当，可能危害使用者健康，甚至危及生命。

多位业内专家提出，3D打印科技创新产品制作工艺较新，目前尚缺乏相应评估标准，传统评审模式难以对其作出科学、客观、合理的评价，这些因素使3D打印医疗科技创新产品在审批过程中遇到严重阻碍。

刘忠军是全国人大代表，近年来多次在全国两会上提出：成立专门机构，审批3D打印医疗科技创新产品。

鉴于国内高端医疗产品主体依赖进口，而很多情形下医疗技术水平决定于相关器材和装备的现状，3D打印医疗科技创新产品的研发，或可成为我国医疗水平赶超世界和相关产业崛起的难得契机。

在有效保障医疗安全的前提下，为尽量缩短3D打印医疗科技创新产品审批流程及时限，给相关产品开放一条绿色通道。刘忠军等专家建议，由国务院及相关部门组成专门机构或工作组，领导、组织、协调3D打印医疗科技创新产品审批工作，推动我国3D打印医疗科技创新产品的研发和产品上市。

戴尅戎说，3D打印应用于医学还只是开始，“在发展过程中要非常小心，做好监管工作，不能轻易打印出个东西就往身上装。前景无比美好，但我们不能任意使用”。