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时下3D打印有多火爆不言而喻。它不仅可以打印出吃的、穿的、用的，令人惊讶的是它甚至还可以“救死扶伤”。
近期，北医三院用3D打印“骨骼”治病救人的消息不胫而走，不得不让人感叹科技力量之大。有业内专家表示：“它预示骨科手术治疗即将进入一个新时代。未来医疗受3D打印技术的影响将有着巨大的改变，从打印骨骼、仿真医疗模型，到量身定做的器官替代品，都将一一实现并普及。”
打印骨骼救死扶伤
从2009年开始，北医三院骨科就开展3D打印骨骼技术的动物实验研究。如今该项技术已经通过动物实验，并于今年被正式批准进入临床观察阶段。截至目前，已经有近40位患者在签署知情同意之后，植入了3D打印机制造的钛合金骨骼，并接受定期追踪检查。
北医三院骨科主任、中国医师协会骨科医师分会副会长刘忠军是这一研究的牵头人。他透露，参加人体试验者主要是颈椎病患者和髋关节病患者，在北医三院接受脊椎人工椎体植入、颈椎的椎间融合器植入和人工髋臼植入手术。
据了解，北医三院本身并不拥有3D打印机，它只是与厂家联手开展合作研究。“比如我们把脊椎设计图样传送给厂家，几个小时之后就可以拿到打印出来的产品。”刘忠军表示，“3D打印能够生产各种不规则形状的骨科内植物，无论想要什么形状，只要能把它设计出来，就可以实现。”
原来医生将患者的骨肿瘤切除后，为了支撑和固定需要在切除骨骼的部位放入一个钛网，然后从患者身体其他部位取出部分骨头填充进去，再用钢板和钢钉固定住，让它慢慢生长。但通过长期临床观察发现，这种填充方法并不理想，植入骨骼与周边骨骼融合的时间会很长，而且在生长的过程中容易出现金属塌陷等问题。
有了3D打印技术，医生可以直接生产出同一形状、体积的内植物，填充到缺损部位里面，上下用螺钉固定，就非常牢固，这一点是以往医疗水平不可能做到的。而让人兴奋的是，打印出来的骨骼表面布满孔隙，它们像海绵一样可以将周边的骨头吸引进来，使真骨与假骨之间结成牢固的一体，患者骨骼能尽快康复。
虽然3D打印技术在精度和速度上有着独特的优势，但有不少人都认为3D打印钛合金骨骼价格肯定不菲。对此，刘忠军表示，目前3D打印“骨骼”还没有确切价格，因为它是一个全新的工艺，定价会涉及方方面面，目前说不出一个精确价格，但是大体上，用3D打印技术生产出来的产品与传统工艺产品相比，成本不会增加，甚至有可能降低。以人工椎体为例，现在临床使用的人工椎体价格从1万元到3万元不等。这意味着，3D打印“骨骼”的价格大概也就是这个价位。
将3D打印技术引入骨骼制造并非北医三院首创。在2009年，瑞士研究人员就已复制出一位男子的拇指骨骼。之后，美国研究人员也利用3D打印机开发骨骼打印技术，造出类似骨骼的材料。研究人员说，它可被用于骨科、牙科治疗或开发治疗骨质疏松症药物。而未来患者需要的假耳、假肢等都可以用3D打印机打印出来。
医疗领域应用渐广
除了打印骨骼，3D打印在医疗领域的应用还远不止于此。
打印各式各样的器官或组织3D模型是3D打印在医疗领域的另一重要应用。而3D打印的器官模型，已经出现在医院里。美国国家儿童医学中心的儿科心脏病学家劳拉·奥利弗里近日打印出一个心脏模型。通过使用CT扫描患者心脏图像，利用一部价格约25万美元的3D打印机，她制造了一个真实复制患者疾病的心脏模型。
该心脏样本是由塑料制成，是患有不寻常并发症病人的心脏的精确解剖副本。劳拉·奥利弗瑞表示，心脏副本对于练习复杂手术来说是非常理想的对象，它使得手术外科医生能够看清他们要进行手术的精确解剖情景。不难想象，未来医学学者甚至可以用3D打印的解剖标本取而代之珍贵的人体解剖标本。
此外，3D打印在器官移植上也发挥了巨大作用。5月底，美国媒体报道了全球首例3D打印器官人体移植手术，引发不少研究者与生物投资者关注。密歇根大学公共医疗中心通过3D打印技术，制造了一段人工气管，移植入一位只有六周的美国婴儿体内。
这名植入3D打印器官的男婴患有先天性的气管发育缺陷。由于气管受到压迫，逐渐出现呼吸困难，等待他的很可能是缺氧死亡。为了挽救他的生命，该所大学的生物医学工程师大卫·措普夫，通过计算机设计了一条适合这个男婴的气管支架模型，随后将具有热塑性的生物可吸收材料作为墨水，最后打印出一百条细小管道，通过电脑激光技术，堆砌出一层层不同形状和体积的塑料薄层，从而制造出一段人工气管。
然而，对于一些对材料有着严格要求的移植器官来说，3D生物打印机则更加适合。3D生物打印机的不同之处在于，它不是利用一层层的塑料，而是利用一层层的生物构造块，去制造真正的活体组织。器官移植可以拯救很多人体器官功能衰竭或损坏的患者生命，但这项技术也存在器官来源不足、排异反应难以避免等弊端。不过，随着未来3D生物打印机的应用，这些问题将迎刃而解。
据业内人士介绍，3D生物打印机需要生物墨水，而最有可能成为墨水的便是人体细胞。首先，研究者将从人们的骨髓或脂肪中提取出干细胞，通过生物化学手段，使它们分化成不同类型的其他细胞。随后，这些细胞将被封存成“墨粉”，每一滴“墨粉”里可能包含1万到3万个细胞。当3D生物打印机开动时，“墨粉”将通过打印头聚拢在事先设计的部位上，打印器官的雏形便逐渐显现。
据悉，由美国Organovo公司研制的3D生物打印机如今已经可以制造动脉。Organovo公司首席执行官基思·墨菲指出，终有一天，只需轻轻按下按钮，就能让3D生物打印机制造出我们所需要的器官。这不是科幻，是科学。
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3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及。
近期，北医三院用3D打印“骨骼”治病救人的消息不胫而走，不得不让人感叹科技力量之大。有业内专家表示：“它预示骨科手术治疗即将进入一个新时代。未来医疗受3D打印技术的影响将有着巨大的改变，从打印骨骼、仿真医疗模型，到量身定做的器官替代品，都将一一实现并普及。”
打印骨骼救死扶伤
从2009年开始，北医三院骨科就开展3D打印骨骼技术的动物实验研究。如今该项技术已经通过动物实验，并于今年被正式批准进入临床观察阶段。截至目前，已经有近40位患者在签署知情同意之后，植入了3D打印机制造的钛合金骨骼，并接受定期追踪检查。
北医三院骨科主任、中国医师协会骨科医师分会副会长刘忠军是这一研究的牵头人。他透露，参加人体试验者主要是颈椎病患者和髋关节病患者，在北医三院接受脊椎人工椎体植入、颈椎的椎间融合器植入和人工髋臼植入手术。
据了解，北医三院本身并不拥有3D打印机，它只是与厂家联手开展合作研究。“比如我们把脊椎设计图样传送给厂家，几个小时之后就可以拿到打印出来的产品。”刘忠军表示，“3D打印能够生产各种不规则形状的骨科内植物，无论想要什么形状，只要能把它设计出来，就可以实现。”
原来医生将患者的骨肿瘤切除后，为了支撑和固定需要在切除骨骼的部位放入一个钛网，然后从患者身体其他部位取出部分骨头填充进去，再用钢板和钢钉固定住，让它慢慢生长。但通过长期临床观察发现，这种填充方法并不理想，植入骨骼与周边骨骼融合的时间会很长，而且在生长的过程中容易出现金属塌陷等问题。
有了3D打印技术，医生可以直接生产出同一形状、体积的内植物，填充到缺损部位里面，上下用螺钉固定，就非常牢固，这一点是以往医疗水平不可能做到的。而让人兴奋的是，打印出来的骨骼表面布满孔隙，它们像海绵一样可以将周边的骨头吸引进来，使真骨与假骨之间结成牢固的一体，患者骨骼能尽快康复。
虽然3D打印技术在精度和速度上有着独特的优势，但有不少人都认为3D打印钛合金骨骼价格肯定不菲。对此，刘忠军表示，目前3D打印“骨骼”还没有确切价格，因为它是一个全新的工艺，定价会涉及方方面面，目前说不出一个精确价格，但是大体上，用3D打印技术生产出来的产品与传统工艺产品相比，成本不会增加，甚至有可能降低。以人工椎体为例，现在临床使用的人工椎体价格从1万元到3万元不等。这意味着，3D打印“骨骼”的价格大概也就是这个价位。
将3D打印技术引入骨骼制造并非北医三院首创。在2009年，瑞士研究人员就已复制出一位男子的拇指骨骼。之后，美国研究人员也利用3D打印机开发骨骼打印技术，造出类似骨骼的材料。研究人员说，它可被用于骨科、牙科治疗或开发治疗骨质疏松症药物。而未来患者需要的假耳、假肢等都可以用3D打印机打印出来。
医疗领域应用渐广
除了打印骨骼，3D打印在医疗领域的应用还远不止于此。
打印各式各样的器官或组织3D模型是3D打印在医疗领域的另一重要应用。而3D打印的器官模型，已经出现在医院里。美国国家儿童医学中心的儿科心脏病学家劳拉·奥利弗里近日打印出一个心脏模型。通过使用CT扫描患者心脏图像，利用一部价格约25万美元的3D打印机，她制造了一个真实复制患者疾病的心脏模型。
该心脏样本是由塑料制成，是患有不寻常并发症病人的心脏的精确解剖副本。劳拉·奥利弗瑞表示，心脏副本对于练习复杂手术来说是非常理想的对象，它使得手术外科医生能够看清他们要进行手术的精确解剖情景。不难想象，未来医学学者甚至可以用3D打印的解剖标本取而代之珍贵的人体解剖标本。
此外，3D打印在器官移植上也发挥了巨大作用。5月底，美国媒体报道了全球首例3D打印器官人体移植手术，引发不少研究者与生物投资者关注。密歇根大学公共医疗中心通过3D打印技术，制造了一段人工气管，移植入一位只有六周的美国婴儿体内。
这名植入3D打印器官的男婴患有先天性的气管发育缺陷。由于气管受到压迫，逐渐出现呼吸困难，等待他的很可能是缺氧死亡。为了挽救他的生命，该所大学的生物医学工程师大卫·措普夫，通过计算机设计了一条适合这个男婴的气管支架模型，随后将具有热塑性的生物可吸收材料作为墨水，最后打印出一百条细小管道，通过电脑激光技术，堆砌出一层层不同形状和体积的塑料薄层，从而制造出一段人工气管。
然而，对于一些对材料有着严格要求的移植器官来说，3D生物打印机则更加适合。3D生物打印机的不同之处在于，它不是利用一层层的塑料，而是利用一层层的生物构造块，去制造真正的活体组织。器官移植可以拯救很多人体器官功能衰竭或损坏的患者生命，但这项技术也存在器官来源不足、排异反应难以避免等弊端。不过，随着未来3D生物打印机的应用，这些问题将迎刃而解。
据业内人士介绍，3D生物打印机需要生物墨水，而最有可能成为墨水的便是人体细胞。首先，研究者将从人们的骨髓或脂肪中提取出干细胞，通过生物化学手段，使它们分化成不同类型的其他细胞。随后，这些细胞将被封存成“墨粉”，每一滴“墨粉”里可能包含1万到3万个细胞。当3D生物打印机开动时，“墨粉”将通过打印头聚拢在事先设计的部位上，打印器官的雏形便逐渐显现。
据悉，由美国Organovo公司研制的3D生物打印机如今已经可以制造动脉。Organovo公司首席执行官基思·墨菲指出，终有一天，只需轻轻按下按钮，就能让3D生物打印机制造出我们所需要的器官。这不是科幻，是科学。
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3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及。