輔助腫瘤手術的3D打印肝臟模型有望普及,僅需150美元
時間:2017-03-10 08:41 來源:36kr.com 作者:中國3D打印網 閱讀:次

3D打印總那么出其不意。
吃上一份來自 3D 食品打印機的披薩,駕駛大型由 3D 打印零部件組合成的定制版福特車,前往遠離塵世的地方,在一棟屬于你的 3D 模塊化的別墅里生活。這已是現實的構象。
但不僅僅如此,3D 打印的觸角也延伸至生物體內。近日,入圍惠康圖像獎的作品就有用 3D 技術展示生物隱秘而偉大的構造,如連接開口說話和語言間的白質連接區域。
波蘭克拉科夫 Jagiellonian 醫學院的學生日前則將 3D 打印應用于肝臟,他們做了個 3D 打印肝臟模型,看上去“五顏六色”的感覺像玩具。之所以會冒出這種想法與肝臟手術操作之難有關,比如要做肝臟切除,該切多少留多少?如何最大限度不損傷肝臟血管?怎樣保證剩余肝臟的血供、避免術后肝功能衰竭?3D 模型則能提供契機,使得醫生能在操作之前更清晰地看到,并知曉每一種可能性。
這群醫學院學生弄的外表透明、里面五顏六色的模型,展示了肝臟內部腫瘤、內循環系統,以及對外科醫生或將面臨的種種問題予以參照。“我們將這些模型主要用于復雜的腹腔鏡切除術,而非日常手術,”該醫學院學生 Jan Witowski 博士說, “減少手術過程中可能并發癥和失血很重要。但由于使用腹腔鏡的方法,外科醫生無法直觀看到阻止下面需要手術的特定點,更不能用摸的方式找到肝臟腫瘤。不過有了 3D 打印肝臟模型后,就能邊看模型邊手術,模型能為醫生提供參考,如離大血管有多遠,多少腫瘤要切除等。”

Witkowski 以一名 52 歲的女病人的肝臟為樣本,先獲得其肝臟 CT 掃描,再使用 PLA 彩色材料的標準 3D 打印機,進行六個部件的打印。隨后搭建起“肝薄壁組織的支架(liver parenchyma scaffold)”,再填充硅膠材料。完成后的模型即能清晰可見肝臟,包括形狀、質量,還有腫瘤及內部些許血管。

總共花費約 160 小時,模型成本低于 150 美元。
看起來這只是用于術前或術中給醫生作參考,和之前已有諸多針對術前規劃的解決方案別無二致。2015 年日本筑波大學和知名印刷公司組成的科研團隊,宣稱研發出用 3D 打印機低價制作,可看清血管等內部結構的肝臟立體模型,制作費據稱已經降至原先的三分之一以下,原本需要 30 萬日元至 40 萬日元,但價格仍不菲。
成本居高不下,也掣肘臨床普及,使得更多 3D 打印制作的內臟模型,主要用于學術研究。但 Witkowski 3D 肝臟模型將成本拉至可接受的水平,這是有所突破的。至少大部分病患能承擔得起,定制化的治療方案對手術成功率提升亦有所助益。心臟作為另一個手術介入難度高的器官,也是 3D 打印模型可派上用場之地。去年,有香港團隊通過超聲波造影收集的數據進行 3D 重建,塑造出高仿真 3D 打印硅膠模型,并借此做術前演練、規劃,以選擇最適合的手術方式和設備,提高手術成功率和縮短手術時間。
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