探秘河南省醫(yī)學(xué)3D打印重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

來源：大河健康報(bào)

不謀萬世者,，不足謀一時(shí),，不謀全局者,，不足謀一域。

創(chuàng)新發(fā)展已成為河南全省上下的廣泛共識,、實(shí)際行動,，成為現(xiàn)代化河南建設(shè)的主旋律、最強(qiáng)音,，圍繞國家創(chuàng)新高地建設(shè),， 聚焦大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動,、科教興省、人才強(qiáng)省戰(zhàn)略,，推動構(gòu)建一流創(chuàng)新生態(tài),，全力推動實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，這其中涌現(xiàn)出的一批河南省醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是河南省衛(wèi)生健康科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,，更是衛(wèi)生健康領(lǐng)域科學(xué)研究的創(chuàng)新基地,。

它們中，既有代表河南省醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域國家級科技平臺“零突破”的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療系統(tǒng)與應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室,；

也有瞄準(zhǔn)人類健康最大難解之題、解讀人類腫瘤防治密碼的分子病理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；

既有幫助人類實(shí)現(xiàn)組織器官再造修復(fù)的醫(yī)學(xué)3D打印重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，也有面向孤獨(dú)癥 ,、多動癥等的兒童發(fā)育行為與學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室……

征途漫漫從頭越,，奮楫揚(yáng)帆向未來，在全國上下喜迎黨的二十大召開之際，大河健康報(bào)推出非凡十年·出彩中原之實(shí)驗(yàn)室的秘密系列,，呈現(xiàn)衛(wèi)生健康領(lǐng)域潛心攻關(guān),、勇毅前行,，堅(jiān)定走好創(chuàng)新驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的出彩之路,。——編者按

探秘河南省醫(yī)學(xué)3D打印重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

系列科幻電影《X戰(zhàn)警》中塑造出的“金剛狼”以其遍布全身的錚錚“鐵骨”和超快速的組織再生能力廣為人知。

當(dāng)科幻照入現(xiàn)實(shí),，1990年,，美國麻省理工學(xué)院的Sachs等首次提出了3D打印這一概念,。

20世紀(jì)90年代以來，3D打印技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展,。

2003年,，美國南卡羅來納大學(xué)的Mironov等提出生物組織器官3D打印的概念。

至此,，醫(yī)學(xué)3D打印時(shí)代正式開啟,！

骨骼、心臟,、腎臟,、耳朵、眼球,、手臂……走進(jìn)科技感十足的河南省醫(yī)學(xué)3D打印重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（河南省醫(yī)學(xué)3D打印中心）,，琳瑯滿目的3D打印器官模型映入眼簾，其逼真程度讓人一時(shí)真假難辨,。

定制需求、受眾龐大,，3D打印技術(shù)解題破局

河南省醫(yī)學(xué)3D打印中心負(fù)責(zé)人吳艷教授介紹,，醫(yī)療行業(yè)存在大量的定制化需求,，標(biāo)準(zhǔn)化,、大批量生產(chǎn)難度大,，而這正是3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)所在,。

3D打印技術(shù)以數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化、個性化,、定制化的特點(diǎn),，被稱為第三次工業(yè)革命的“核心技術(shù)”。

目前,，3D打印技術(shù)在醫(yī)療上被廣泛應(yīng)用于骨科,、肝膽外科,、整形外科,、腫瘤科、神經(jīng)外科、泌尿外科、心胸外科,、介入科、心內(nèi)科,、康復(fù)科,、口腔頜面外科等學(xué)科。

具體包括術(shù)前模擬及規(guī)劃的醫(yī)學(xué)模型,、手術(shù)導(dǎo)板,、康復(fù)輔助設(shè)備,、醫(yī)院教學(xué)用具、個性化植入物和藥物實(shí)驗(yàn)研究等方面,。

還有更前沿的生物細(xì)胞3D打印,，用以制造各類組織工程修復(fù)支架、人工組織及器官等,。

一直以來,，骨科是3D打印技術(shù)大展拳腳的“主戰(zhàn)場”。

骨科植入物的關(guān)鍵在于尋求力學(xué)的支撐,，而其他學(xué)科如心內(nèi)科,、整形外科、肝膽外科等對3D打印植入物要求更高,，需要周密地考慮細(xì)胞、血管,、軟組織等多種情況,，攻克難度更大。

因此,，全國不少醫(yī)學(xué)3D打印中心的�,？苹�日益凸顯。

河南省人口基數(shù)大,，多種疾病的發(fā)病率和死亡率近年來持續(xù)上升,。

在此背景下，為加強(qiáng)對疾病的預(yù)防,、控制和治療,，結(jié)合疾病的早期影像評價(jià)與鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院相關(guān)科室在疾病治療方面的優(yōu)勢，進(jìn)一步為患者提供精準(zhǔn)的三維模型設(shè)計(jì)輔助手段,，2019年,，河南省正式組建了“河南省醫(yī)學(xué)3D打印中心”。

作為全國首家綜合學(xué)科的醫(yī)學(xué)3D打印中心,，河南省醫(yī)學(xué)3D打印中心在創(chuàng)新科研方面成績頗豐,。

先后取得國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,、國家科技重大專項(xiàng)等11項(xiàng)項(xiàng)目,，取得省級項(xiàng)目十余項(xiàng)；取得國家發(fā)明專利10項(xiàng),；獲得河南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎,、河南省醫(yī)學(xué)科技進(jìn)步一等獎等6項(xiàng)獎項(xiàng)。在3D打印技術(shù)的輔助下,，河南省醫(yī)學(xué)3D打印中心完成了多個全省“首例”,。

如“3D打印輔助的半耳廓再造”“3D打印骨盆假體置換術(shù)”“3D打印腎臟模型首次應(yīng)用于腎結(jié)石治療”“3D打印技術(shù)治療脊柱側(cè)彎”等,。

依托近年來取得的技術(shù)和專利，河南省醫(yī)學(xué)3D打印中心在項(xiàng)目轉(zhuǎn)化方面開展積極探索,。

主要包括黏膜標(biāo)本固定設(shè)備,、靜脈抽血、穿刺用治療臺,、具有長效抗菌和自潤滑功能的3D打印骨修復(fù)材料,、同時(shí)實(shí)現(xiàn)CT灌注與能譜肝臟掃描的影像處理方法等。

量體裁衣,、度身定做,，讓精準(zhǔn)醫(yī)療觸手可及

對這樣一群人來說，每天能戴上口罩都是一種奢侈,，他們就是小耳畸形患者,。

童童是一位先天性耳廓畸形患者，出生時(shí)父母發(fā)現(xiàn)他一側(cè)耳朵無正常耳廓形態(tài),，僅有花生米大小的凸起,。

自此，父母帶著童童開始了漫漫求醫(yī)路,，輾轉(zhuǎn)全國多家醫(yī)院未果,，最后來到了鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院，醫(yī)生為他實(shí)施了單側(cè)耳廓再造術(shù),。

耳廓再造到底有多難呢,？

耳廓精巧，亞單位多,，涵蓋雙層皮膚和精細(xì)的立體軟骨結(jié)構(gòu),。

耳廓再造是結(jié)合融皮瓣的利用、肋軟骨的切取,、肋軟骨耳廓支架的精細(xì)雕刻于一體的綜合技術(shù),，是醫(yī)術(shù)和藝術(shù)的完美結(jié)合。耳廓再造需要考慮再造耳廓的形狀,、位置等,，3D打印技術(shù)作為強(qiáng)力輔助，通過三維體表掃描技術(shù)獲取患者的畸形側(cè)和對側(cè)的體表數(shù)據(jù),，掃描過程快速準(zhǔn)確,、安全無害、沒有輻射,。

再采取鏡像設(shè)計(jì),，獲得預(yù)估的再造耳廓的形狀，并將設(shè)計(jì)出來的模型打印出來交給醫(yī)學(xué)整形美容中心的醫(yī)生，便于其在術(shù)中雕刻時(shí)能夠更清晰,、精準(zhǔn),、立體地比照。

雖然手術(shù)過程復(fù)雜且難度高,，在多學(xué)科的通力配合下,，醫(yī)生還是順利地為童童完成了手術(shù)。

雙耳對稱,，耳輪,、對耳輪、三角窩,、耳舟均形態(tài)清晰,，形態(tài)滿意。

童童對著鏡子看到雙側(cè)耳朵的輪廓,，笑著說：“我終于能戴口罩啦,！”

3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)醫(yī)療和個性化醫(yī)療的飛躍，是高科技融入日常醫(yī)療的具體體現(xiàn),。

當(dāng)前沿技術(shù)與先進(jìn)成果真正走出實(shí)驗(yàn)室時(shí),，老百姓才能切實(shí)體會到技術(shù)革新帶來的便利。

道阻且長,、行則將至，真正實(shí)現(xiàn)“哪里壞了打印哪里”

近年來,，國家對3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視,，分別在標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展、規(guī)章制度保障等方面給予支持,，大力推進(jìn)3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化,、規(guī)范化發(fā)展，先后出臺了GB/T35351—2017《增材制造術(shù)語》,、GB/T35021—2018《增材制造工藝分類及原材料》等十余項(xiàng)關(guān)于增材制造的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。 盡管3D打印技術(shù)的發(fā)展逐步成熟，應(yīng)用場景逐漸拓展,，但其發(fā)展仍在核心技術(shù),、政策監(jiān)管、醫(yī)護(hù)理念等方面面臨諸多阻礙,。

3D打印技術(shù)作為醫(yī)工交叉的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),，要想實(shí)現(xiàn)“哪里壞了打印哪里”的美好愿景，還需要在干細(xì)胞,、生物材料,、組織培養(yǎng)等多學(xué)科領(lǐng)域取得突破，未來還有很長的路要走。

可以預(yù)見的是,，有了3D打印技術(shù),，癱瘓的肢體得以解放，衰竭的心臟重新跳動,，被疾病侵襲的組織,、器官得到有效治療或更替。

3D打印技術(shù)讓我們在與不可控的未來隔空對峙時(shí),，增添了更多的自信與底氣,。