3D打印肝臟模型

日本筑波大學和大日本印刷公司組成的科研團隊2015年7月8日宣布，已研發(fā)出用3D打印機低價制作可以看清血管等內部結構的肝臟立體模型的方法。據(jù)稱，該方法如果投入應用就可以為每位患者制作模型，有助于術前確認手術順序以及向患者說明治療方法。

這種模型是根據(jù)CT等醫(yī)療檢查獲得患者數(shù)據(jù)用3D打印機制作的。模型按照表面外側線條呈現(xiàn)肝臟整體形狀，詳細地再現(xiàn)其內部的血管和腫瘤。

由于肝臟模型內部基本是空洞，重要血管等的位置一目了然。據(jù)稱，制作模型需要少量價格不菲的樹脂材料，使原本約30萬至40萬日元(約合人民幣1.5萬至2萬元)的制作費降到原先的三分之一以下。

利用3D打印技術制作的內臟器官模型主要用于研究，由于價格高昂，在臨床上沒有得到普及?？蒲袌F隊表示，他們一方面爭取到2016年度實現(xiàn)肝臟模型的實際應用，另一方面將推進對胰臟等器官模型制作技術的研發(fā) 。

3D打印頭蓋骨

2014年8月28日，46歲的周至農(nóng)民胡師傅在自家蓋房子時，從3層樓墜落后砸到一堆木頭上，左腦蓋被撞碎，在當?shù)蒯t(yī)院手術后，胡師傅雖然性命無損，但左腦蓋凹陷，在別人眼里成了個“半頭人”。

除了面容異于常人，事故還傷了胡師傅的視力和語言功能。醫(yī)生為幫其恢復形象，采用3D打印技術輔助設計缺損顱骨外形，設計了鈦金屬網(wǎng)重建缺損顱眶骨，制作出缺損的左“腦蓋”，最終實現(xiàn)左右對稱。

醫(yī)生稱手術約需5至10小時，除了用鈦網(wǎng)支撐起左邊腦蓋外，還需要從腿部取肌肉進行填補。手術后，胡師傅的容貌將恢復，至于語言功能還得術后看恢復情況。

3D打印脊椎植入人體

2014年8月，北京大學研究團隊成功地為一名12歲男孩植入了3D打印脊椎，這屬全球首例。據(jù)了解，這位小男孩的脊椎在一次足球受傷之后長出了一顆惡性腫瘤，醫(yī)生不得不選擇移除掉腫瘤所在的脊椎。不過，這次的手術比較特殊的是，醫(yī)生并未采用傳統(tǒng)的脊椎移植手術，而是嘗試先進的3D打印技術。

3D打印手掌

研究人員表示，這種植入物可以跟現(xiàn)有骨骼非常好地結合起來，而且還能縮短病人的康復時間。由于植入的3D脊椎可以很好地跟周圍的骨骼結合在一起，所以它并不需要太多的“錨定”。此外，研究人員還在上面設立了微孔洞，它能幫助骨骼在合金之間生長，換言之，植入進去的3D打印脊椎將跟原脊柱牢牢地生長在一起，這也意味著未來不會發(fā)生松動的情況。

3D打印手掌治療殘疾

2014年10月，醫(yī)生和科學家們使用3D打印技術為英國蘇格蘭一名5歲女童裝上手掌。

這名女童名為海莉·弗雷澤，出生時左臂就有殘疾，沒有手掌，只有手腕。在醫(yī)生和科學家的合作下，為她設計了專用假肢并成功安裝。

3D打印心臟救活2周大先心病嬰兒

2014年10月13日，紐約長老會醫(yī)院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫(yī)生就講述了他使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒的故事。這名嬰兒患有先天性心臟缺陷，它會在心臟內部制造“大量的洞”。在過去，這種類型的手術需要停掉心臟，將其打開并進行觀察，然后在很短的時間內來決定接下來應該做什么。

但有了3D打印技術之后，巴查醫(yī)生就可以在手術之前制作出心臟的模型，從而使他的團隊可以對其進行檢查，然后決定在手術當中到底應該做什么。這名嬰兒原本需要進行3-4次手術，而現(xiàn)在一次就夠了，這名原本被認為壽命有限的嬰兒可以過上正常的生活。

巴查醫(yī)生說，他使用了嬰兒的MRI數(shù)據(jù)和3D打印技術制作了這個心臟模型。整個制作過程共花費了數(shù)千美元，不過他預計制作價格會在未來降低。

3D打印技術能夠讓醫(yī)生提前練習，從而減少病人在手術臺上的時間。3D模型有助于減少手術步驟，使手術變得更為安全。

2015年1月，在邁阿密兒童醫(yī)院，有一位患有“完全型肺靜脈畸形引流(TAPVC)”的4歲女孩Adanelie Gonzalez，由于疾病她的呼吸困難免疫系統(tǒng)薄弱，如果不實施矯正手術僅能存活數(shù)周甚至數(shù)日。

心血管外科醫(yī)生借助3D心臟模型的幫助，通過對小女孩心臟的完全復制3D模型，成功地制定出了一個復雜的矯正手術方案。最終根據(jù)方案，成功地為小女孩實施了永久手術，現(xiàn)在小女孩的血液恢復正常流動，身體在治療中逐漸恢復正常。

3D打印制藥

2015年8月5日，首款由Aprecia制藥公司采用3D打印技術制備的SPRITAM（左乙拉西坦，levetiracetam）速溶片得到美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）上市批準，并將于2016年正式售賣。這意味著3D打印技術繼打印人體器官后進一步向制藥領域邁進，對未來實現(xiàn)精準性制藥、針對性制藥有重大的意義。該款獲批上市的“左乙拉西坦速溶片”采用了Aprecia公司自主知識產(chǎn)權的ZipDose3D打印技術。

通過3D打印制藥生產(chǎn)出來的藥片內部具有豐富的孔洞，具有極高的內表面積，故能在短時間內迅速被少量的水融化。這樣的特性給某些具有吞咽性障礙的患者帶來了福音。
這種設想主要針對病人對藥品數(shù)量的需求問題，可以有效地減少由于藥品庫存而引發(fā)的一系列藥品發(fā)潮變質、過期等問題。事實上，3D打印制藥最重要的突破是它能進一步實現(xiàn)為病人量身定做藥品的夢想。

3D打印胸腔

最近科學家們?yōu)閭鹘y(tǒng)的3D打印身體部件增添了一種鈦制的胸骨和胸腔—3D打印胸腔。
這些3D打印部件的幸運接受者是一位54歲的西班牙人，他患有一種胸壁肉瘤，這種腫瘤形成于骨骼、軟組織和軟骨當中。醫(yī)生不得不切除病人的胸骨和部分肋骨，以此阻止癌細胞擴散。

這些切除的部位需要找到替代品，在正常情況下所使用的金屬盤會隨著時間變得不牢固，并容易引發(fā)并發(fā)癥。澳大利亞的CSIRO公司創(chuàng)造了一種鈦制的胸骨和肋骨，與患者的幾何學結構完全吻合。

CSIRO公司根據(jù)病人的CT掃描設計并制造所需的身體部件。工作人員會借助CAD軟件設計身體部分，輸入到3D打印機中。手術完成兩周后，病人就被允許離開醫(yī)院了，而且一切狀況良好。

3D血管打印機

2015年10月，我國863計劃3D打印血管項目取得重大突破，世界首創(chuàng)的3D生物血管打印機由四川藍光英諾生物科技股份有限公司成功研制問世。
該款血管打印機性能先進，僅僅2分鐘便打出10厘米長的血管。不同于市面上現(xiàn)有的3D生物打印機，3D生物血管打印機可以打印出血管獨有的中空結構、多層不同種類細胞，這是世界首創(chuàng)。

美3D打印生物工程脊髓

2018年8月，美國明尼蘇達大學研究人員開發(fā)出一種新的多細胞神經(jīng)組織工程方法，利用3D打印設備制出生物工程脊髓。研究人員稱，該技術有朝一日或可幫助長期遭受脊髓損傷困擾的患者恢復某些功能。

美3D打印心臟肌泵

2020年7月，美國明尼蘇達大學研究人員在最新一期《循環(huán)研究》雜志上發(fā)表報告稱，他們在實驗室中用人類細胞3D打印出了功能正常的厘米級人體心臟肌泵模型。研究人員稱，這種能夠發(fā)揮正常功能的心臟肌泵模型系統(tǒng)對于心臟病研究來說具有重要意義，而他們的成果向制造人類心臟這樣的大型腔室模型邁出了關鍵一步。