在深圳市中醫院骨傷科彭力平主任的辦公桌上，放著(zhù)一副踝部的骨骼模型，它不是一般的教具，而是一名患者骨骼的高仿復制品，連細小的骨骼裂紋都顯示得清清楚楚——這是利用3D打印技術(shù)打出的一位脛腓骨下段粉碎骨折患者術(shù)前的同比例骨骼實(shí)物模型。利用此3D模型，患者對自己病情有了直觀(guān)的認識，而彭力平也依據模型對患者評估病情、計劃手術(shù)、選備鋼板螺釘，還對鋼板進(jìn)行了塑形處理，使之更加帖服骨骼。最終，順利完成了手術(shù)。

　　作為一項前沿的制造技術(shù)，“3D打印”已逐步應用于航天軍工、模具制造、動(dòng)漫制作等領(lǐng)域。如今，這項新技術(shù)也應用到了生物醫學(xué)上。3D打印技術(shù)應用于臨床，促進(jìn)了手術(shù)方案的細化，提高了手術(shù)效率和質(zhì)量，減少了出血和感染。

　　記者了解到，從去年開(kāi)始，深圳市中醫院、市二醫院、南山人民醫院、蛇口人民醫院、龍華人民醫院等醫院骨科和骨傷科有數十例手術(shù)在3D打印技術(shù)的幫助下順利完成。不過(guò)，目前深圳3D打印技術(shù)在臨床上的應用仍處于初級階段，主要打印的模型為脊柱、骨盆、骨關(guān)節等復雜性骨科手術(shù)設計方案，或者打印口腔和牙齒，而這在全國來(lái)說(shuō)也是如此。而最令人期待的3D打印肝臟、心臟等人體器官在我國仍不能實(shí)現，還需要3D打印技術(shù)和組織工程學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　骨科手術(shù)多現3D打印技術(shù)

　　一個(gè)星期前，51歲的羅女士在樓梯上跌倒受傷，診斷為脛腓骨下段粉碎骨折。為了讓手術(shù)做得更好，彭力平在手術(shù)前根據羅女士踝部骨骼打印出立體的同比例骨骼實(shí)物模型，利用此模型，羅女士對病情有了直觀(guān)的認識，醫生依據模型評估病情、計劃手術(shù)、選備鋼板螺釘，還對鋼板進(jìn)行了塑形處理，使之更加帖服骨骼。

　　“3D打印技術(shù)應用于臨床，促進(jìn)了手術(shù)方案的細化，提高了手術(shù)效率和質(zhì)量，減少了出血和感染。”彭力平說(shuō)，目前該院骨傷科有十多例手術(shù)在3D打印技術(shù)的幫助下順利完成。

　　類(lèi)似塑料的骨骼是怎樣打印出來(lái)的呢？深圳市中醫院信息科工程師葉輔韜透露，首先，對傷肢進(jìn)行CT掃描和影像三維重建，然后將獲取的數據輸入3D打印機，打印材料來(lái)自于玉米籽，是一種十分環(huán)保的材料，而打印出來(lái)的骨頭栩栩如生。

　　記者了解到，從去年開(kāi)始，深圳市中醫院、市二醫院、南山人民醫院、蛇口人民醫院、龍華人民醫院等近十家醫院的骨科和骨傷科有數十例手術(shù)在3D打印技術(shù)的幫助下順利完成。3D打印技術(shù)在治療復雜性骨科腫瘤上更加體現出其長(cháng)處。

　　20余歲的李先生患先天性多發(fā)骨軟骨瘤病，20多年來(lái)，由于生長(cháng)在雙側股骨頸周?chē)墓擒浌橇觯颊叩捏y關(guān)節發(fā)育受到極大影響，出現畸形，尤其左側髖關(guān)節出現疼痛、活動(dòng)受限伴跛行，患者的日常生活受到嚴重影響。

　　去年12月，李先生到南山人民醫院就醫，該院骨一科主任馬楚平給予患者認真細致的體格檢查，在全科病例討論時(shí)提出，基于患者髖關(guān)節發(fā)育的異常和多發(fā)骨軟骨瘤的存在，關(guān)節已嚴重破壞，必須進(jìn)行人工全髖關(guān)節置換術(shù)。“通常人工全髖關(guān)節置換必須進(jìn)行正確的截骨、調整好股骨頸的前傾角、牢固的安放好人工髖臼，否則，人工關(guān)節容易發(fā)生術(shù)后脫位和關(guān)節松動(dòng)等，造成手術(shù)失敗。”馬楚平說(shuō)，然而，通過(guò)影像學(xué)的檢查發(fā)現，患者左側股骨近端嚴重變形，髖臼變大變淺，一些正常的解剖結構無(wú)法辨認，這給手術(shù)帶來(lái)極大的困難。

　　為了順利完成手術(shù)，馬楚平?jīng)Q定通過(guò)3D打印技術(shù)輔助來(lái)完成該復雜而困難的手術(shù)。在調取了患者的CT數據資料后，骨一科找到一家公司無(wú)償將患者的髖關(guān)節制作成3D模型，通過(guò)該模型的觀(guān)察和測量，初步了解了術(shù)中將要遇到的情況，預設了手術(shù)方案。結果，在手術(shù)中發(fā)現，患者髖關(guān)節確如術(shù)前預計的一樣，存在嚴重的畸形，解剖結構完全無(wú)法辨認。“好在術(shù)前進(jìn)行了周密的設計，并在術(shù)中認真比對3D模型，最終手術(shù)順利完成。”馬楚平說(shuō)。

　　3D打印可節約患者醫療成本

　　3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)出現在20世紀90年代中期，3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機能上已經(jīng)達到了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來(lái)。該技術(shù)在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車(chē)，航空航天和醫療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應用。國內一些大醫院骨科已嘗試了利用3D打印技術(shù)在創(chuàng )傷骨折中的復位和固定的手術(shù)輔助，取得較好效果。

　　“深圳醫院目前開(kāi)展的3D打印技術(shù)還只是初級階段，只是打印模型進(jìn)行手術(shù)方案的設計，打印出的模型并沒(méi)有通過(guò)手術(shù)植入人體。”彭力平說(shuō)。目前，臨床上使用3D打印技術(shù)主要是脊柱、骨盆、骨關(guān)節等一些復雜性骨科手術(shù)和齒科。不過(guò)，利用3D打印技術(shù)制作個(gè)體化的植入物，如人工關(guān)節等，已經(jīng)在國內一些企業(yè)實(shí)現并應用于臨床。早在幾年前，由于臨床的需要，一些醫療器械生產(chǎn)企業(yè)使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通過(guò)3D打印骨骼、軟骨、關(guān)節、牙齒等一些個(gè)性化定制的產(chǎn)品。

　　記者了解到，目前3D打印技術(shù)并不應用于人體上，不涉及技術(shù)準入，所以國家衛計委和國家食藥監局沒(méi)有出臺相關(guān)政策。在歐美等國，已有了很規范的定制化產(chǎn)品管理方式，而3D打印的個(gè)體化定制產(chǎn)品目前在我國還沒(méi)有途徑申請審批，也無(wú)相關(guān)產(chǎn)品的規范，現有的醫療器械管理條例于2000年開(kāi)始執行，當時(shí)并無(wú)涉及3D打印的規定，這勢必會(huì )影響3D打印技術(shù)更好地為病人服務(wù)，值得引起更大的關(guān)注。深圳多名骨科醫生表示，政府應該鼓勵使用并推廣這項新技術(shù)，同時(shí)嚴控質(zhì)量，包括完善醫療器械監督管理條例，加強行業(yè)管理和規范，鼓勵創(chuàng )新和臨床轉化。

　　深圳市第二人民醫院骨科主任、深圳市骨與軟組織腫瘤協(xié)會(huì )常委曾騰輝說(shuō)，使用這種技術(shù)可以打印“鼻子”“耳朵”，用于因車(chē)禍受傷等造成的修復，不過(guò)，這就涉及醫療器械準入的問(wèn)題，還涉及醫學(xué)倫理問(wèn)題。

　　深圳蛇口人民醫院骨科主任栗志輝也表示，目前骨科手術(shù)用的鋼板和螺絲釘只有幾大類(lèi)，進(jìn)行手術(shù)時(shí)骨科醫生只能靠經(jīng)驗選擇曲度及長(cháng)度最適合病人的型號，“如果今后能使用3D打印材料植入，可提前定制基于個(gè)人信息的鈦鋼板、鈦鋼釘，手術(shù)中直接使用，能降低手術(shù)風(fēng)險。”還能大大節約患者的醫療成本。“比如惡性腫瘤患者切除骨盆后，要換上人工合金半骨盆，由于要算上制作所耗損的材料，總價(jià)要20萬(wàn)元。但3D打印制造出符合患者的骨盆，費用只需幾萬(wàn)元。”栗志輝說(shuō)。

　　由于3D打印出的模型不屬于醫療器械的范疇，3D打印技術(shù)也尚未納入臨床醫療服務(wù)項目，臨床上進(jìn)行的3D打印技術(shù)都還沒(méi)有收費。“購買(mǎi)一臺3D打印設備要花十萬(wàn)至數十萬(wàn)元不等，而打印出一副3D骨骼的成本為幾百元不等。”彭力平說(shuō)，作為打印原料的進(jìn)口玉米籽每公斤在千元左右，以打印手掌為例，一個(gè)手掌大約需要花費200克原料。不過(guò)，由于3D技術(shù)還是一個(gè)新事物，目前物價(jià)部門(mén)也沒(méi)有定價(jià)，因此，醫院的這個(gè)服務(wù)對于有需要的患者還是免費提供的。

　　國外已成功打印器官用于臨床

　　無(wú)疑，3D打印技術(shù)將給生物醫學(xué)行業(yè)帶來(lái)重大的改變，如同互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)改變如今人們的生活一樣。

　　雖然骨科手術(shù)已經(jīng)走在科技前沿應用推廣3D打印技術(shù)，但不得不承認的是，生物醫學(xué)領(lǐng)域運用3D打印技術(shù)來(lái)為人們提供便利仍有很長(cháng)的路要走。“目前生物3D打印技術(shù)主要運用在骨科、口腔科等，短期來(lái)看，還處于3D打印技術(shù)臨床應用的初級階段。”彭力平說(shuō)，原因主要在于，首先目前3D打印在醫療上的應用還處在實(shí)驗階段，只能打印手術(shù)模型，還不能植入人體。其次，醫療器械行業(yè)有它的特殊性，一些企業(yè)利用3D打印技術(shù)定制的個(gè)性化產(chǎn)品要運用到人體上，還需要大量的國家審批手續。

　　深圳創(chuàng )新設計研究院創(chuàng )新應用研究所所長(cháng)焦麗華介紹，3D打印技術(shù)在醫療領(lǐng)域的應用可分為生物類(lèi)打印和結構類(lèi)打印，生物類(lèi)打印包括細胞打印、組織工程打印等。目前應用發(fā)展迅速的是結構類(lèi)打印，“如氣管支架打印、骨骼打印、脊柱打印等，均成功應用于醫療手術(shù)中。”焦麗華說(shuō)。

　　而最具想象空間、最令人期待的是3D生物打印技術(shù)。其利用干細胞為材料，按3D成型技術(shù)進(jìn)行制造，一旦細胞正確著(zhù)位，便可生長(cháng)成人體器官，而“打印”的新生組織會(huì )形成自給的血管和內部結構。焦麗華說(shuō)，國外已經(jīng)成功打印出了包括血管、人耳、骨骼、肝臟以及心臟等器官，部分取得了臨床試驗的成功。

　　此項技術(shù)最令人鼓舞的前景是利用具有生物活性的組織、細胞打印出所需要的器官進(jìn)行置換。不過(guò)，這一技術(shù)我國還是空白的，還不能打印人體器官和組織。彭力平表示，要完成這一飛躍，不但需要3D打印技術(shù)本身的進(jìn)步，還冀望于組織工程學(xué)的進(jìn)展。