【第三届世界3D打印大会】院士戴尅戎：3D打印医学未来将规模应用

2015年6月3日至6月6日，第三届世界3D打印大会在成都隆重举行。南极熊3D打印网作为3D打印专业的互动媒体平台，到现场为大家从南极熊的视觉来观看了解这次3D打印领域的重大会展会议。下面请看南极熊·第三届世界3D打印大会系列—— 世界3D打印技术产业大会的那人那事，院士戴尅戎：3D打印医学未来将规模应用。

戴尅戎：3D打印现在已经在市场上几乎占据了每一个角落，目前最多的是生活用品，占的市场份额最大，第二位是汽车，第三位Medicol和dental，就是医学的应用，航空航天是第四位。


我想开始就提供例子，大家去思考。


3D打印在医学的应用我是结合骨科来做。首先是模型，模型重要吗?我举一个例子，这是一个19岁的姑娘，她生下来就是一条腿站地，另一条腿只能伸到90度左右，但她非常倔强，坚决不用拐杖，从幼儿园开始就这样跳着上学。可是到高中就没有办法上学了。我们搞不清畸形在哪，总觉得为什么这个腿会转成麻花一样，现在大家依靠3D打印，我们从骨盆和踝关节整个打印出来。我们能看到骨盆畸形，但是不足以造成这样一个扭转，所以问题在膝关节，我们发现膝关节转了60度，如果我们把它转回来，第一要把所有的韧带切断，将来这个关节就不稳了，第二就把前面的髌骨转到外面去了，这样它身体的力量就不够了。在这样的情况下做一些设计，就靠这个模型把所有的注意力全部集中在膝关节上，放弃上面的器械校正，这样给他做了一个手术。这个小孩子一个月以后有生以来第一次用两条腿走路，11个月后她考上大学，因为她能走路了，她能上楼、下楼，所以她能念书。三年以后她说是不是请医生再帮我把剩余的畸形校正一下，我们做了一个校正，她的腿完全直了。现在她已经毕业了，找到了工作，而且是在北京找到工作。最近到泰国，人家给了她八个月的合同，她的一生就这么改变了。


另外有一个孩子整个的半个骨盆被切除了，在这个情况下躯干和肢体的联系完全是靠一个假体来把它连接在一起的，这个孩子手术后现在可以上楼，可以下楼，可以全蹲。


3D打印刻印直接打出假体，有一个很严重的骨溶解的病人，背后的骨头模模糊糊一片，这个骨头到底坏到什么样子不知道。老规矩3D打印，我们发现这个模模糊糊根本是没有骨头，整个是一个大洞，常规的假体无法修复了，这种情况下专门为他设计了一个假体，下面可以跟股骨连起来，上面稍微大一点，就把那个洞给堵了，现在这个病人挺好的。


我们眼科一个病例，粉碎的眼眶骨折，我们要确保眼球和血管眼球不受伤害，而且眼球可以在里面转动，在这同时必须考虑美观，必须左右对称，否则这个病人就不愿意走出去了，这时候你的那一块金属的脱板，在模型上是做的十全十美，你怎么保证医生在把这个拖板放在病人身上的时候不做任何旋转，没有任何的移位呢?导板怎么放?想出的办法是先摆金属网片以前先转四个螺丝钉的洞，每个洞打一个螺丝，这个导板一定是对的，用这四个洞导引整个手术的精准性。


我们配的鞋垫只有大中小号，38、39码，但现在每个人的脚底都是不一样的，我转换成辅助设计，打出一个鞋垫来，这个鞋垫一定配脚的，我们的价值两边要一样长，最好样子也差不多，更重要的是它的接受腔要跟病人吻合，这个吻合要传导力，要刚，要柔，这样就要刚柔并击。在做这些研究的过，我们在接受腔内要安放很多的传感器，你要放一个我留一个，这样一来整个的科研也好。


最近我们给一个小孩做一个东西，他生下来就没有手，所以就就非常希望有一个手，哪怕这个手能抓一点东西就是好的，这样研究起来的经费是非常贵的，他们说肯定比一部奔驰车要贵，现在这个孩子弄到现在，我们只花了几百块的本钱，就可以给他弄成一个雏形。这个东西很便宜。是美国一个父亲给他小孩做了一只，成本是50美元，重量只有不到两百克，非常简单，这个手指头要动的。在这么细的手上你要装统，3D打印毫无问题，你要一个隧道，打一个隧道，你要三个隧道，打三个隧道，装上去绝对没有问题。


有了机器没有材料等于是假的，现在为止在医疗上我们稍微统计了一下，能正规发表文章使用的材料三十多种，分为四大类，organic、ceramic、polymeric、metallic，我们做的人首先问你材料有多少，先说现在在试制，我目前就销量了一台，你材料做不做?当然不做，你给他说一千台也不做，你说十万台可能会考虑了，在这种情况下怎么办?其实这些粉末除了在颗粒有它的直径以外，它的铺粉的流畅性，也就是它的球度很重要，因为铺粉的流畅度不好就是不光滑的，就是不精确的，还要符合力学特征，还要符合在什么环境下生产，如果是钛在医疗上应用最多的，一旦变成氧化钛，整个性能就变了。


最后简单谈一下生物打印，我们做了一个生物打印做的组织工程，我们的一个关节，底下是骨头，上面是一个软垫子，是软骨，它密切的贴合在一起，你分都分不开，我们有没有办法做这么一个关节，有软骨部分，有硬骨部分，这两个部分的细胞来源完全不一样（南极熊3D打印网曾经组织过3D打印软骨组织的研究）。我们用了很多的办法，要十个礼拜，十个礼拜不停的换营养液，只要有一次温度差一点，或者一次细菌污染，整个研究都失败了。如果你从病人身上拿细胞，你告诉他已经污染了，还要拿一次，怎么办?还要交待，现在的办法是采取一个先在体外培养两三周，马上转入到老鼠体内来抚养它，抚养十个礼拜，我们把这个叫做活体上的细胞反应器。这个03年已经实现了打一种细胞没有问题，09年多细胞可以打印出来。有人说2020年就是打器官了，我个人觉得可能还危险，大概是不行，但是有这么一个玩艺儿，打这个玩艺儿的人说这就是心脏的，里面有血管、肌肉，到70小时的时候你做切片已经看到有心肌组织了，到90小时开始跳了，自己在跳，就像心脏在跳一样。


所以总的来讲我个人觉得医学应用将会是一个3D打印很重要的方面，医生的思维和病人的需求将是一个推动力，医生和病人也获得了一个改进，将来可能是形成大批量的定制，一个打印机里面同时给三个病人打，给每个病人打，也有可能有的医院里面有3D打印中心，希望不断的能发展，谢谢!（3D打印在线）



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