3D技术， 全身都可“打印”？

来源：中国数字科技馆   发布者：张荐辕   日期：2015-01-30  

近年来，3D打印技术突飞猛进。乐观者认为，这项技术宣告人类文明历史上又一次变革，一次类似“工业革命”的电子技术变革。 连续的科技报道称这项技术在建筑业、制造业和工程学领域已经有了很多成功的应用。随着越来越多的实验研究，现在该技术又被应用到医学领域。令人振奋的是，越来越多的医学难题似乎也可以随着这项技术的成熟迎刃而解。3D扫描技术与有机喷墨打印墨水和热塑性塑料相结合，已经能够“生物打印”出人体的某些器官，解决人类历史上很多横亘已久的生理烦恼。 作为人类最爱护的部位之一，眼睛的疾患无疑给很多人带来了痛苦。英国公司Fripp表示，利用3D技术在1小时内打印150只假眼的梦想已经变成现实。这种大规模生产技术不仅加快了假眼的生产速度，而且大大降低了制作成本。打印的每只眼睛在色调上都有少许区别，这是为了产生更好的美学效果。这个项目主要是为发展中国家的患者提供他们支付得起的假眼。 面部假体 英国Fripp公司还与英国的设菲尔德大学合作生产面部假体，例如耳朵和鼻子。对患者进行3D面部扫描后，利用色素、淀粉和硅脂打印假体，复制出与患者原来的鼻子或耳朵非常匹配的面部结构。这个项目的真正好处是，当你开始佩戴面部假体时，你可以用仅为这项技术一小部分的钱再次订购。 美国康奈尔大学的一个科研组正在进行一个不同的项目：利用包含活细胞的油墨凝胶打印患者耳朵的3D模子。打印的产品会被注入牛软骨细胞和老鼠的胶原质，培育3个月后它们生长为成品。研究人员表示，人类有可能会在3年内开始移植这种假体。 塑料颅骨 除五官外，头部的骨骼病也得到了解决。荷兰乌德勒支大学医学中心的医生称，他们首次成功地量身3D打印出一个塑料颅骨，为一位患者进行了一次颅骨替代手术。因患有慢性骨骼疾病，这位患者的颅骨厚达5厘米，导致失明。更换颅骨的手术进行3个月后，这位患者不仅重见光明，也重新回到工作岗位。 骨骼 3D打印发展最成熟的一个领域，是生物打印人类骨骼植入物，现在称“置换骨骼”。2011年，美国华盛顿州立大学的研究人员宣布，他们已经打印出一个像骨骼的结构，它在分解以前，可以作为新骨骼细胞生长所需的支架。这个结构是用磷酸钙打印的，而且已经在动物身上成功进行了试验。 肢体 除了内部疾病，肢体残障也是一直以来困扰很多人生活的一个难题，幸而热塑性塑料是假手、胳膊，甚至是手指培育的领路者。理查德·范·阿斯是生产这些可支付得起的手和手指假体的其中一人，他的公司总部设在南非。该科研组通过将热塑性聚交酯打印与铝和不锈钢手指结合在一起，打造功能健全的机械手。公司正与美国企业家迈克·艾贝林联合进行一个项目，为在苏丹战争中因伤被截肢的人提供他们支付得起的手臂。这项合作被称为“丹尼尔项目”，是以14岁少年丹尼尔·奥马尔的名字命名的，因为一枚炸弹坠落在位于苏丹努巴山脉的他家附近，导致他失去两个手掌和部分手臂。 牙垫 美国《医药日报》也报道了3D打印在医学领域可以用于缓解睡眠呼吸暂停的好消息。根据美国睡眠呼吸暂停综合征协会的消息，估计有2200万美国人患有不同形式的睡眠呼吸暂停综合征，也就是在睡眠期间咽喉通道被阻塞。更坏的情况是立即无法呼吸，如果不及时治疗，这种状况会导致更严重的疾病，如心脏病、中风和糖尿病。现有的解决方案既昂贵也不舒服。澳大利亚联邦科学与工业研究组织的研究人员联合澳大利亚牙科公司采用3D扫描仪绘制病人的口腔地图，然后打印相应的牙垫。牙垫的材料是医用钛和医用塑料。这款牙垫可以把气流分向两个独立的通道。使用时从病人口中凸出的“鸭嘴型”钛槽可以确保气流顺畅地到达喉咙深处，避免舌头或口腔内部放松的肌肉阻塞气流。 自体输血机 血液的重要也被这项技术所重视。英国公司开发出革命性的自体输血机Hemosep。这款机器可以在进行心脏和严重创伤手术时收集流失的血液，通过使用机械搅拌器和化学海绵技术来集中血液。一旦血液准备就绪，患者通过静脉输液的方式回血。这不仅能为医疗机构节约大量的血液捐赠(通常都处于短缺状态)，而且能够减少并发症的风险，如污染或免疫反应。对小孩来说更加安全，因为在外科手术中，小孩比大人面临更多手术风险。 皮肤 除对健康考虑外，人类对外表美观的追求也可以被更好的满足，比如皮肤烧伤或剐蹭带来的外形困扰。美国维克森林医学院的詹姆斯·尤正在研制一种能直接在烧伤患者的伤口上打印皮肤的打印机。“油墨”由酶和胶原质组成，它们与组织细胞和皮肤细胞分层打印出来，就会形成移植皮肤。该科研组打算研制一种便携式打印机，以便在偏远地区和战区，可以直接用来在患者的伤口上打印皮肤。 矫形器具 SolsSystems公司正在致力于研究溶胶，使用3D打印制作矫形鞋垫。该公司宣布这个项目已经注入640万美元的风险投资。脚科医生可以在他们的办公室注册使用此公司的产品。通过应用程序，他们可以扫描患者的脚，使用3D打印做一个脚模，然后用很少的成本定制一个脚垫。已经有50个医生参与了测试使用，这包括AliSadrieh博士发明的“灰姑娘”程序，一个女人的脚整容手术，使穿高跟鞋可以更舒适。

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