黃文華：醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)平臺(tái)的建立及應(yīng)用

2019年9月19-21日,，IAME中國（西安）國際3D打印博覽會(huì)暨高峰論壇在西安高新國際會(huì)議中心舉辦,。2019IAME旨在搭建增材制造（3D打�,。┛萍紕�(chuàng)新的開放合作共享交流平臺(tái),，匯聚全球頂尖的增材制造（3D打�,。╊I(lǐng)域成果及人才,，促進(jìn)行業(yè)各環(huán)節(jié),、產(chǎn)業(yè)鏈的銜接融合，在“增材制造技術(shù)與生物醫(yī)療論壇”上,，南方醫(yī)科大學(xué)教授黃文華做了主題是《醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)平臺(tái)的建立及應(yīng)用》的報(bào)告,。

醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)平臺(tái)的建立及應(yīng)用

南極熊根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理的內(nèi)容：

3D打印平臺(tái)的建立和應(yīng)用，總結(jié)起來大致有幾個(gè)方面,，首先是模型的打印,，模型打印有教學(xué)模型,、病理模型，打印后有支具的生產(chǎn)和外科導(dǎo)板,，我們要進(jìn)行金屬打印和組織工程支架和組織器官打印,，我們希望缺了一個(gè)器官就能打印出來一個(gè)器官，希望最后發(fā)展到細(xì)胞組織方面的打印,。

無論是國家層面還是各個(gè)省的層面,，都下了很大的力度來支持3D打印。一些人說3D打印是第三次工業(yè)革命的核心技術(shù)之一,，在很多領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用,，包括飛行器、汽車等方面,，在醫(yī)療領(lǐng)域里面占了15%,。它有很多的優(yōu)勢(shì)，比如復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造,，包括高度的解剖匹配,，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的定制,，所以它具有強(qiáng)大的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)效應(yīng),，也吸引了這么多的企業(yè)來投資。在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用有很多的優(yōu)勢(shì),，比如可以打印出來的模型做手術(shù)的規(guī)劃,，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)，還可以進(jìn)行術(shù)前的模擬訓(xùn)練及臨床教學(xué),，實(shí)現(xiàn)醫(yī)患溝通,，解決信息不對(duì)稱的問題，還有一些疑難病例可以打印下來永久的保存,。

△3D打印盆骨脊柱模型

背景
醫(yī)學(xué)3D打印是一個(gè)技術(shù)群,，需要多學(xué)科跨領(lǐng)域的合作。在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用主要涉及到人體結(jié)構(gòu),，剛才裴院長(zhǎng)說到了數(shù)字醫(yī)學(xué),、數(shù)字骨科，因?yàn)橐�進(jìn)行圖像的處理,、分割,、重建等，都涉及到數(shù)字醫(yī)學(xué)方面的知識(shí),。植入到人體里面去或者有一些固定的結(jié)構(gòu),，力學(xué)的性質(zhì)很重要。有一些地方放進(jìn)去一段時(shí)間可能裂了,，或者就不行了,，所以力學(xué)的性質(zhì)也很重要,，還有組織工程。最后要打印細(xì)胞,，植入到人體,，組織工程的是非常非常重要的。

南方醫(yī)科大學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科整體圍繞臨床應(yīng)用進(jìn)行研究,，臨床應(yīng)用解剖學(xué)研究,，醫(yī)學(xué)生物力學(xué)研究，數(shù)字醫(yī)學(xué)與3D打印新技術(shù)和組織工程研究,，鐘院士大家都比較熟悉,，他每天都在工作，對(duì)解剖方面的人體結(jié)構(gòu),，大家看到這些標(biāo)本或者工藝品,，對(duì)臨床非常有必要的教育模型也好，很多做3D打印的企業(yè),，如果你能夠把這些打印出來,，有很多效益點(diǎn)在里面。這是我們做的人體,，最后能夠做到這樣,，有很多這樣的圖片我就不一一展示了。包括心臟的部分,，還有骨盆和血管之間的關(guān)系,，歡迎大家有機(jī)會(huì)到我們南方醫(yī)科大學(xué)參觀指導(dǎo)，我們有世界三大人體博物館之一,，在鑄型標(biāo)本方面確實(shí)是世界第一,。在生物力學(xué)方面我們有了很久的積累，比如《嚴(yán)重性寰樞推脫位合并四肢癱新術(shù)式研究》,，我們也取得了一系列的科技成果,。這是數(shù)字醫(yī)學(xué)方面的積累，包括組織工程的積累,。

△南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院3D打印人工椎體植入手術(shù)

應(yīng)用
這種情況下我們建立了3D打印技術(shù)研究所,，我們?cè)?999年就開始做，那時(shí)候還不叫3D打印,，叫做快速成型,。我們現(xiàn)在成立了3D打印技術(shù)研究所，有116臺(tái)3D打印機(jī),，最先進(jìn)的設(shè)備我們都有,，有很多的博士后，跟各個(gè)方面的合作,，這個(gè)平臺(tái)從檢測(cè),、設(shè)計(jì)到研發(fā),、到臨床應(yīng)用、到推廣,、到培訓(xùn),，做了一系列的工作。這是我們做出來的一些,，像剛才那么漂亮的標(biāo)本,，那個(gè)標(biāo)本做的時(shí)候有一個(gè)新鮮的尸體來灌注，最后形成的,，而現(xiàn)在顯然不可能再有這樣的過程,，再有那么新鮮的尸體。現(xiàn)在利用3D打印的方法打印出來標(biāo)本用在教學(xué)上面是很多的,，這是我們面對(duì)學(xué)生的教學(xué),，還有術(shù)前的規(guī)劃，我們?cè)趪�家自然基金的支持��,，做�?D打印的一些手術(shù)規(guī)劃,，這些大家平時(shí)涉及到的比較多。


2013年2月13日,，國家中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播專門報(bào)道了南方醫(yī)科大學(xué)3D打印跟腹腔鏡技術(shù)結(jié)合做的手術(shù),。還有拇指再造，我們經(jīng)過非常精細(xì)的一些設(shè)計(jì),，迅速的采集,，包括3D打印,，包括手術(shù)的規(guī)劃,，輔助醫(yī)生做好沒有手指造出一個(gè)手指出來。真正是在3D打印技術(shù)的輔助之下做出來了,，我要申明一下,，我們打印出來的手指不是接上去，是用輔助的方法來設(shè)計(jì)手術(shù),，而不是打印手指接上去,，這個(gè)問題還是沒有解決的。現(xiàn)在有一些報(bào)紙和記者問你怎么接上去的,，怎么打印出來的手指,，不是這樣的，這些是從身上別的地方取一個(gè)共體來進(jìn)行的,，所以3D打印在臨床上應(yīng)用有很多的優(yōu)勢(shì),。

△3D打印人工椎體

我們?cè)趶V東省省科技計(jì)劃指導(dǎo)下，也建立了支持中心,，做了一些示范基地,，在矯形器的設(shè)計(jì)方面做了一些工作,。利用3D打印設(shè)計(jì)一個(gè)適合自己的又透氣又輕便的還可以活動(dòng)的，這些器械已經(jīng)在臨床上得以應(yīng)用,。像這些都是打印出來的一些假體的應(yīng)用,，在2017年團(tuán)隊(duì)也獲得了國家的重大研發(fā)計(jì)劃，做了一些功能方面的研究,，現(xiàn)在這方面的研究進(jìn)展很快,。多孔結(jié)構(gòu)的一些植入物具有很多的優(yōu)勢(shì)，目前在生物材料的研究,，無論是合成還是檢測(cè)都做了很多研究,。在血管的打印和神經(jīng)的打印方面做了一些前瞻性的探討。

我們?cè)?D打印的輔助之下做的手術(shù),，我們從設(shè)計(jì)到手術(shù)的錄入,，在醫(yī)療方面的成果很多，也獲得了很多的專利,。3D打印在幾個(gè)雜志中都有專欄,，因?yàn)樽鳛橐粋�(gè)新的技術(shù)，醫(yī)學(xué)3D打印做完以后不知道發(fā)到哪里去,，開辟了幾個(gè)專欄,，同時(shí)跟很多基層3D打印有合作，建立了3D打印協(xié)會(huì),，參與了劉部長(zhǎng)組織的一些標(biāo)準(zhǔn)制定,，也承接了人社部對(duì)技術(shù)人才的一些培訓(xùn)，要求副高以上,，每個(gè)班70個(gè)人,，意味著每個(gè)省分一到兩個(gè)指標(biāo)。我們正在跟人社部說能不能擴(kuò)大招生指標(biāo),，或者多一點(diǎn),，包括住宿和吃飯都是由人社部掏錢。我們也辦了不同的班,，還要注意很多媒體的報(bào)告,，像“打出真正的骨頭”，真是語出驚人,。這是我們?cè)谡�形方��,，韓國駐華大使專門介紹了韓國醫(yī)藥和我們的合作。

在生物打印方面,，其實(shí)這是非常復(fù)雜的,，我們打印血管，植入到人體免疫的問題怎么解決,，植入到人體很快會(huì)被免疫系統(tǒng)攻擊,，還有血管打印出來要舒張收縮,，才能有它的功能。所以生物力學(xué)性質(zhì)怎么來解決,，到底要到用到什么時(shí)候,，如果三天就要換一個(gè)血管顯然是不科學(xué)的，我們?cè)趺崔k,？我們有一個(gè)想法,，把自己的干細(xì)胞取出來以后，分化成內(nèi)壁細(xì)胞,，使最后這個(gè)細(xì)胞打印出來的組織是自身的組織,，就解決了一個(gè)免疫的問題。整個(gè)的架構(gòu)為醫(yī)學(xué)的整個(gè)服務(wù)也獲得了不少的獎(jiǎng),，這是博物館里面的一個(gè)部分展廳,，專門是3D打印，將來為臨床和教學(xué),、產(chǎn)業(yè)服務(wù),。

最后我希望以后有很多的合作，也希望這個(gè)平臺(tái)成為各位同行的舞臺(tái),，謝謝大家,！