日前，本報記者走進北京大學第三醫院（簡稱“北醫三院”）和中國醫學科學院阜外醫院，實地探訪3D打印的醫學應用。

人工椎體植入成為現實

繼2014年8月成功完成首例應用3D打印人工樞椎置換術治療頸椎惡性腫瘤之后，今年6月，北醫三院再次宣布，經過先后兩次總計10多個小時的手術，首個金屬3D打印定制的19厘米人造脊椎植入順利完成。

這例手術是由北醫三院的骨科主任劉忠軍教授主刀完成的。11月1日，劉忠軍向記者展示了他存在手機里的照片，“這是術后3個月病人來復查的照片，現在，他康復得很好。”

劉忠軍介紹說，這位袁姓患者不幸患上了脊索瘤，侵蝕范圍非常廣，其胸椎和腰椎共5節脊柱都受到了侵蝕。“從醫學上講，只能通過手術把五節椎體上的腫瘤全部切干凈。但五節脊椎拿掉后，如何保持支撐？”

像這種情況，在過去常常使用鈦網內填入自體或異體碎骨作為椎體間支撐器材，但是，由于需要植入的鈦網如此之長，一旦移位，壓迫脊髓，患者就會癱瘓。此外，原有的鈦網呈筆直的圓柱狀，與脊柱“S”形的生理曲線也并不匹配。

“因此，在有3D打印技術之前，這類病癥可能就無法進行骨科手術。”劉忠軍用手中的骨骼模型向記者演示，“現在，我們利用金屬3D打印技術，制造出與他的5節脊椎形態與長度相仿的人工椎體。裝上這種從形狀到功能都與原本結構相近的人造脊椎，患者完全可以像正常人一樣地生活和工作。另外，這種椎體的特殊之處在于能被制成海綿狀的微孔結構，相鄰正常脊椎的骨細胞可以長入其中，最終實現骨融合。”

作為北醫三院的3D打印人工椎體研究團隊的負責人，劉忠軍介紹說，3D打印技術在骨科，除了打印模型進行術前精準準備和醫學教學之外，更重要的是可以直接定制個體的骨骼和關節等人體植入物。

先心病治療獲得新突破

過去，下腔型房間隔缺損通常被認為是介入治療的禁忌癥，需要通過外科開刀才能根治。如今，在3D打印技術的幫助下，在許多患者身上實現了不開刀也能治愈的突破。

今年3月，在第十四屆中國介入心臟病學大會上，現場直播了一場來自北京阜外醫院心導管室的手術，當時的主治醫生是阜外醫院介入治療科的鄭宏教授。在鄭宏看來，這場手術取得成功的法寶之一在于3D打印模型。

“該患者被診斷為‘房間隔膨突瘤伴多發性房缺’，其中較大的缺損緊鄰下腔靜脈，以往，只能通過外科手術治療。”鄭宏說。通過診斷，他認為自己首創的采用PDA封堵器介入治療法可以不開刀治愈，建議患者定制一個3D打印“心臟標本”，以便了解缺損的“解剖結構”，從而更好選擇合適大小型號的封堵器械。

鄭宏介紹說，目前，在心臟病診治領域，3D打印對結構性心臟病尤其是復雜性先心病的診斷與治療能起到意想不到的促進作用。因為通過3D打印技術，可將患者的二維掃描數據打印成個體的心臟模型，醫生可以據此觀察患者的心臟結構，準確進行手術規劃與預演，以找到最佳手術方式。

鄭宏說，3D打印技術還將為遠程醫療提供更可靠、更直觀的信息，對一些臨床醫學的技術創新與新技術的普及推廣也能起到推動作用。目前在國內，除了阜外醫院之外，還有約10家醫院同樣在開展各種類型的3D打印輔助治療先天性心臟病的應用。

“除了骨科外，神經外科、心胸外科還有其他的普通外科，3D打印的應用都極其廣泛，”劉忠軍說，比如顱骨缺損或是眼眶部位缺損的修復，過去很難從形狀上做到完全契合，而通過3D打印，就可以提供完全個性化的醫療服務。

鄭宏認為，3D打印技術的最高境界是通過細胞和組織3D打印制造出人類器官的替代品，如具有活性與功能的血管、瓣膜甚至心臟等組織器官。他建議，把細胞與組織的3D打印列為攻關重點，組建優勢團隊，開展國際合作，提高自主創新。

從國際上來看，中國的生物3D打印幾乎跟國外同步，個別領域尤其在臨床應用方面可能還處于領先地位。因此，在這種情況下，應從法律上給這樣的科技創新建立快速通道，加緊制定相關法規政策，以使“個體化定制”醫療能更快更廣泛地應用于臨床普及。劉忠軍與鄭宏提出上述建議。