3D 打印总那么出其不意。 吃上一份来自 3D 食品打印机的披萨,驾驶大型由 3D 打印零部件组合成的定制版福特车,前往远离尘世的地方,在一栋属于你的 3D 模块化的别墅里生活。这已是现实的构象。 但不仅仅如此,3D 打印的触角也延伸至生物体内。近日,入围惠康图像奖的作品就有用 3D 技术展示生物隐秘而伟大的构造,如连接开口说话和语言间的白质连接区域。 波兰克拉科夫 Jagiellonian 医学院的学生日前则将 3D 打印应用于肝脏,他们做了个 3D 打印肝脏模型,看上去“五颜六色”的感觉像玩具。 之所以会冒出这种想法与肝脏手术操作之难有关,比如要做肝脏切除,该切多少留多少?如何最大限度不损伤肝脏血管?怎样保证剩余肝脏的血供、避免术后肝功能衰竭?3D 模型则能提供契机,使得医生能在操作之前更清晰地看到,并知晓每一种可能性。 这群医学院学生弄的外表透明、里面五颜六色的模型,展示了肝脏内部肿瘤、内循环系统,以及对外科医生或将面临的种种问题予以参照。 “我们将这些模型主要用于复杂的腹腔镜切除术,而非日常手术,”该医学院学生 Jan Witowski 博士说, “减少手术过程中可能并发症和失血很重要。但由于使用腹腔镜的方法,外科医生无法直观看到阻止下面需要手术的特定点,更不能用摸的方式找到肝脏肿瘤。不过有了 3D 打印肝脏模型后,就能边看模型边手术,模型能为医生提供参考,如离大血管有多远,多少肿瘤要切除等。” Witkowski 以一名 52 岁的女病人的肝脏为样本,先获得其肝脏 CT 扫描,再使用 PLA 彩色材料的标准 3D 打印机,进行六个部件的打印。 随后搭建起“肝薄壁组织的支架(liver parenchyma scaffold)”,再填充硅胶材料。完成后的模型即能清晰可见肝脏,包括形状、质量,还有肿瘤及内部些许血管。总共花费约 160 小时,模型成本低于 150 美元。 看起来这只是用于术前或术中给医生作参考,和之前已有诸多针对术前规划的解决方案别无二致。2015 年日本筑波大学和知名印刷公司组成的科研团队,宣称研发出用 3D 打印机低价制作,可看清血管等内部结构的肝脏立体模型,制作费据称已经降至原先的三分之一以下,原本需要 30 万日元至 40 万日元,但价格仍不菲。 成本居高不下,也掣肘临床普及,使得更多 3D 打印制作的内脏模型,主要用于学术研究。但 Witkowski 3D 肝脏模型将成本拉至可接受的水平,这是有所突破的。至少大部分病患能承担得起,定制化的治疗方案对手术成功率提升亦有所助益。 心脏作为另一个手术介入难度高的器官,也是 3D 打印模型可派上用场之地。去年,有香港团队通过超声波造影收集的数据进行 3D 重建,塑造出高仿真 3D 打印硅胶模型,并借此做术前演练、规划,以选择最适合的手术方式和设备,提高手术成功率和缩短手术时间。