4D打印帮18岁少女再造女儿身，开启“医工结合”新篇章

南极熊从空军军医大学唐都医院曹铁生教授了解到，近日曲江妇产医院联合空军军医大学3D打印研究中心（原第四军医大学3D打印研究中心）与西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室利用世界最先进的4D打印技术，成功为一名先天性阴道闭锁的患者实施阴道成形手术，患者术后恢复良好。据权威机构证实，该手术在国际尚属首例。这一世界前沿技术的成功应用，填补了4D打印技术在妇产领域应用的空白，“唐都智造”迈入了4D时代。

世界领先4D打印技术解救花季少女

据实施本次手术尹国武教授介绍，患者小王年仅18岁，为先天性阴道闭锁患者，曾实施阴道成形术和多次阴道及宫颈粘连分解术，导致阴道及宫颈形成反复瘢痕，小王多年来苦于病痛，却四处求医无果。“由于正常解剖层次丧失，患者若再次实施手术，不仅手术难度增加，膀胱及直肠损伤风险亦增加，再加上患者为瘢痕体质，若不规律放置阴道模具，术后再次瘢痕形成可能性极大，这次手术很有可能是小王最后的机会。”

经曹铁生教授介绍：4Ｄ打印是一个新概念，是在３Ｄ的基础上多了时间维度，技术人员通过软件建模和特殊材料在时间上的控制，打印出实物会在设定的时间内变形为所需的形状。就这次手术而言，“4D打印技术可以设计出符合患者阴道长度的个性化定制模具，避免了传统手术中因模具过长或过短导致的术后并发症，这样不仅增加了患者的依从性，而且避免了反复放置阴道模具所致的感染，以及放置位置不正确导致的各种并发症。”尹教授解释说。

攻克两大难题创国际首例

在国际上尚无先例的情况下，为了保证手术顺利实施，尹国武教授联合西安空军军医大学3D打印研究中心曹铁生教授团队历时两个月的反复沟通与实验，通过CT薄层扫描病变部位、在计算机上进行三维重建、并且进行有限元分析、实体打印模型模拟阴道再造的过程，最终设计出了手术需要的个性化的可吸收模具。“模具的强度和硬度是本次课题的难点之一，”尹教授介绍：“模具过硬可能导致患者膀胱及直肠压迫坏死，形成阴道膀胱瘘或阴道直肠瘘，而过软则可能导模具塌陷，造成阴道前后壁粘连，再次瘢痕形成，这些都会导致手术失败，因此反复调整模具的强度与硬度非常重要。”

研究的另一个难点是制造出与患者人体环境匹配的可降解植入物，经过反复的交流与尝试，联合西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室李涤尘教授、贺健康教授团队制造出与设计相符的个性化可降解植入物，该模具材料有良好的组织相容性和可降解性，降解时间为两年左右，此时瘢痕形成已完成，患者术后阴道挛缩发生率将大大下降。

空军军医大学3D打印研究中心（原第四军医大学3D打印研究中心）坐落于由空军军医大学唐都医院，并由基础部和医院相关科室中的八十多名相关的专家组成。

空军军医大学3D打印研究中心自行研制了高精度大型医用3D打印机,已成功开展了医学影像建模，手术模型、手术导板制作，有限元分析、钛合金植入体、peek材料植入体及可降解气管支架的3D打印。从15年至今已完成了7项世界首例3D打印植入体置换手术，取得了良好的临床效果。为3D打印“医工结合”提供了可靠的技术支撑。