我们常常听到3D打印机可以打印食物、衣服鞋子、汽车或者房屋,随着技术的发展,3D打印机能否帮助医生和病人呢?
3D打印头盖骨
2014年,46岁的西安农民胡师傅在自家盖房子时,不小心从3楼坠落,而后砸到一堆木头上,左脑盖被撞碎,当场昏迷不醒。在当地医院进行紧急手术后,胡师傅虽然保住了性命,但头部左侧的头盖骨因破损,被拿了出来,导致左侧头骨凹陷,面容变得很奇怪,像是个“半头人”。因为面容异于常人,出门在外时经常会遭到他人的议论甚至嘲笑。
可是医生通过3D打印技术,帮胡师傅恢复为“全头人”形象。具体过程是这样的:通过数字模型文件,模拟右侧“脑盖”,也是按照1:1的比例,运用3D技术辅助设计了一种钛金属网,重建缺损颅眶骨,制作出缺损的左“脑盖”,然后将钛金属网植入头部,修复缺损左侧头骨,实现完全吻合的左右对称。
除了用钛网支撑起左边脑盖外,医生还需要从胡师傅的腿部取肌肉进行填补。手术后,胡师傅的容貌将得到恢复。
此外,3D打印机还曾打印脊椎,由于植入病人身体里的3D脊椎可以很好地跟周围的骨骼结合和生长在一起,所以它并不需要太多的“锚定”,未来发生松动的可能性也会很小。
在医疗领域,3D打印机已经取得惊人进展,挽救了很多人的生命,因为它还能打印人类心脏、牙齿、胸腔、血管,甚至“大脑”。
复制“大脑”
美国儿科神经外科医生埃德·史密斯经常要做一些手术,比如切除肿瘤和杂乱畸形的血管,这是既复杂又危险的手术。
但最近,史密斯有了一种可以帮助他的新工具:3D打印机。
首先,史密斯会提前几天对患者进行CT扫描(电子计算机断层扫描),以确定大脑以及大脑中将要切除的部位,然后将CT扫描数据传输至3D打印设备,按照1:1的比例打印出大脑复制品,这个复制品能“以假乱真”,具有很高的仿真率。
在接下来的几个小时,史密斯就可以细细地检查和触摸患者的假大脑,在脑海中想象手术的场景和细节,慢慢形成微妙的触觉感受。最后,史密斯会制定出一个复杂的矫正手术方案。3D打印技术的运用增加了他对手术挑战的信心。
而在实际的手术中,史密斯会将3D打印出来的大脑复制品放在身旁,作为参考。平均下来,3D打印技术能减少约12%的手术时间。
之前,医生们一般使用核磁共振和CT扫描显示肿瘤,但是,这样的可视化毕竟是隔着屏幕的,无法触摸,没有触觉的体验,手术要完全依靠医生的技术和经验。
现在,就跟学生们提前预习课本一样,医生也有了手术模型来帮助预习手术。3D打印技术能够让医生提前练习,不但能减少手术时间,还有助于减少手术步骤,使手术变得更为安全可靠。
本文源自大科技*科学之谜 2016年第7期杂志文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号:hdkj1997