【Unwire PRO】印骨印肝印乜都得　3D 打印掀醫療革命

3D 打印近年成為 IT 界熱點，在一片虛擬和數據化科技大勢下，切入現實世界的 3D 打印科技就相當另類，但對一般人而言卻感到更貼身和真實。去年 Gartner 發表的 2014 年十大戰略性 IT 技術，3D 打印就有入圍，預計在 2014 與 2015 年，3D 打印機的銷量將增加 75% 和 200%。 (來自網路圖片)

3D 打印掀醫療革命

目前 3D 打印技術的應用主要集中於產品設計和原型產品的製作、製造流程中的夾具和固定裝置，以及對成品的大規模訂製等工業用途。但其實 3D 打印的可塑性非常高，只要想得出來就有可能。 Gartner 預期未來3D打印的應用將涵蓋建築、國防、醫療產品和珠寶設計等領域。隨著儀器和材料的成本和複雜性將下降，人們將可更方便地製作 3D 打印物品。其中醫療是最受關注的發展方向之一，藉由 3D 打印可在不同範疇中協助醫護人員和傷者，提供更佳的醫療體驗。

 

手術引入 3D 打印技術

早前英國 29 歲男子 Stephen Power，就接受了 3D 打印技術重塑因車禍造成嚴重顏面傷殘的臉部骨架，成為全球首宗在手術演練和手術進行都使用 3D 打印技術的病患。2012 年 Stephen 因車禍而臉部重創，造成頭骨、頰骨、眼窩、上顎、鼻樑骨頭斷裂，手術後臉部嚴重變形，左眼凹陷，鼻子變歪，嘴巴也很難閉緊。 威爾斯莫里斯頓醫院（Morriston Hospital）與外科應用重建技術中心（Cartis）合作，藉助 3D 列印技術來重塑他的頭骨。醫療團隊先以電腦斷層掃描 Stephen 的頭骨得出原形，再以此製作列印出3D對稱的頭骨模型，讓醫師在手術前先練習，如何在他的頭骨植入 L 形鈦金屬支架以重塑臉部。 經過 8 小時手術後，Stephen 的臉部被植入 L 形鈦金屬支架，鎖上頭骨塑形。手術後面容與毀容前九成相似，醫療團隊指 3D 列印技術能提供實際的模組，讓醫師不必憑空想像，使重建效果更有效可靠，使各種因意外而毀容的傷者有了新的曙光。 (來自網路圖片)

 

打印義肢救助非洲難民

其實將 3D 打印用於醫療上已非首次，目前 3D 打印在醫療生物行業的應用主要包括三個方面。首先是體外醫療器械製作，體外醫療器械包括前述手術中的醫療模型，還包括醫療器械，如義肢、助聽器、齒科手術模板等。 根據美國組織 AmputeeCoalition 統計，目前美國正有約 200 萬人使用 3D 打印的義肢。傳統義肢製作不僅需時，尺碼也難免不能滿足所有傷殘者需要，透過掃描和電腦模擬，就能 3D 打印出符合使用者體型尺吋的義肢，不僅提高了舒適度，更能降低成本和加速製作。 美國慈善研究機構「非不可能實驗室」（Not Impossible Labs）就研究透過 3D 打印方式，在非洲內戰頻仍的蘇丹，為因戰禍而傷殘的難民製作 3D 義肢。目前每具義肢成本約 100 美元，在 6 個小時內可以印好，不僅成本更低也加速了製作過程，使更多難民能有機會受惠。計劃為非洲戰爭難民帶來希望之餘，也為 3D 打印在醫療應用上翻開新一頁。

(來自網路圖片)

 

印出人體器官

因為3D打印產品可根據確切體型匹配定製，因此不僅可用於義肢製作，甚至可製造植入人體的軟體組織以至器官。人體器官出現毛病，器官移植是最常見解決方法。但器官捐贈者向來不足，而接受移植後亦常見有排斥癥狀，這些問題都令很多患者得不到醫治機會。 現實裡不像漫畫可以用煉金術製造器官，但卻可以用 3D 打印做到。去年生物打印機製造商 Organovo 就成功印製活體組織，以人類細胞成功製造出功能正常的肝臟組織，甚至會分泌解毒酵素。雖然細胞只在實驗室存活了 5 天，仍被視為重大突破。目前無法真正做出一顆可用的肝臟，至少在手術準備階段已經發揮了作用，不只肝臟，其他如心臟、腎臟等也都可比照辦理，在教學或研究方面也能產生新的應用。 哈佛大學 Wyss 仿生工程研究所的科學家們早前亦宣稱，成功透過 3D 打印技術列印出，組織結構與多種類型的活細胞在細胞外基質（Extracellular matrix）中組合，組合成具有生物特徵的血管組織，並以此為基礎繼續組成更為複雜的生物組織系統。相比器官，3D 打印製造的血管和動脈就很可能在可見將來，率先應用於手術之中，長遠更有助緩解器官捐贈短缺的問題。 (來自網路圖片)

 

植入假骨減少痛苦

除了以細胞直接打印器官，3D 打印也有用於一些植入矯正設備。對人體身體部位的複製是高度定製化的產品，通過3D打印，這些部件可以與身體完全契合，與身體融為一體。以骨骼為例，當人體的某塊骨骼需要置換，便可掃描對稱的骨骼再打印出相應的骨骼，最後通過手術植入人體內。 3D 打印骨骼技術已於 2013 年被中國正式批准進入臨床觀察階段，目前北京大學第三醫院已有近 40 位患者植入了 3D打印出的「骨骼」。該院在脊柱及關節外科領域，研發出 3D 打印脊柱外科植入物，其中頸椎椎間融合器、頸椎人工椎體及人工髖關節三個產品已經進入臨床觀察階段。 這種 3D 打印的假骨有助將周邊的骨頭吸引過來，使人體骨骼和植入物結合，促進患者康復。目前使用 3D 打印骨骼的患者恢復情況非常好，在很短時間內骨細胞已經長進到打印骨骼的孔隙裡面，而假骨材料則會由人體吸收後排出。由於傳統鋼釘等設備需要再以手術取出，令病人有不必要的痛苦，3D 打印骨骼技術就能減少骨折病人的痛楚，並加快痊瘉。 (來自網路圖片)

 

人體打印惹道德爭議

各種案例都顯示 3D 打印的醫療應用正在實現。理論上，只要假以時日，打印出一整個人體出來亦不無可能。既然漫畫裡，煉成人體都有道德問題，那現實中打印出一個人類自然也備受爭議。 目前幹細胞研究也面對類似的阻礙，宗教界對幹細胞是否有生命、研究是否在觸及神的領域，一直有所爭議。當 3D 打印活體技術繼續發展，勢必遇上相同甚至更強的阻礙。科幻故事的橋段逐漸成真，相信類似的道德爭議會陸續有來。在人類生命愈來愈「人工化」下，而醫療相關法律也將有更大的變化。