電影《不可能的任務─失控國度》里,湯姆克魯斯有一臺3D變臉機器,要假扮成他人,都會利用3D打印出他人的面孔,現在這樣的技術運用在醫(yī)療上,提供“定制化”醫(yī)療,把不可能變可能。?
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3D打印技術改變了陳同學的一生。今年19歲的陳同學因左下肢先天性復雜畸型,無法跟正常人一樣走路;去年,大陸醫(yī)療團隊透過3D打印技術,專門設計一套手術方法進行矯正手術,歷經3次手術,終于可以跟正常人一樣走路。
3D打印權威、上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院終身教授戴克戎日前來臺分享3D打印在醫(yī)療上的應用。他說,如果沒有3D打印技術,陳同學這一生可能無法走路,最后只有截肢的命運。
這幾年,3D打印技術愈來愈成熟,成為許多難以醫(yī)治疾病患者的救命恩人。
看著杰克在藍球場下跳躍、奔馳,很難想像他曾被醫(yī)師宣判活不過5歲。今年20歲的他,剛出生不久就發(fā)現膀胱有嚴重缺陷,醫(yī)師告訴他父母,3歲時必須動手術,不然只能活到5~6歲。3歲時,醫(yī)師告訴杰克父母可用3D打印技術,但不保證可以成功。
杰克手術相當成功,他的救命恩人不只是醫(yī)師的巧手,還有一臺3D打印機。工研院雷射與基層制造科技中心主任曹芳海表示,這幾年,3D打印在醫(yī)療上,有很大的突破,美國食藥管理局繼去年通過3D打印的人造植入脊椎后,又核淮3D打印藥品,開啟未來3D打印的無限商機,也勢必為醫(yī)療技術帶來大幅躍進。
據外電報導,美國去年8月核淮的首項3D打印制造的口服藥,是用來治療癲癇的口服藥Spritam,目前己經可以正式量產。研發(fā)該藥的廠商Aprecia表示,該藥品運用3D打印層層疊起的特殊結構,使其較傳統(tǒng)藥丸更易分解被人體吸收,也較傳統(tǒng)制程下的藥丸還小,更易吞服。
醫(yī)師表示,這對癲癇患者來說是一大福音,因為治療癲癇用藥通常都很大顆且不易吞服。3D打印藥品一改過去病患需要咽下大顆難吞藥丸的麻煩,也能使醫(yī)生更精準且更自由的依病患所需劑量開藥。
事實上,3D打印近日在醫(yī)療發(fā)展上陸續(xù)有所突破,美國Goldstein團隊已研發(fā)出運用3D打印修復氣管傷口的技術,大幅減低過去氣管手術的風險與失敗率。曹芳海表示,3D打印實際應用在醫(yī)療,分為兩大部分,一是針對目前醫(yī)療無法醫(yī)治的疾病,另一個則是作為術前仿真減少誤差。
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曹芳海進一步指出,現在有愈來愈多醫(yī)師,面對束手無策的疾病,經由3D打印技術讓病患延長生命,如膀胱、心臟、氣管等臟器。但用3D打印“印”出來的臟器,可以在人體里維持多久?目前還是個未知數。至目前為止,3D打印“印”出來的臟器,只能用于緊急“救命”之用。
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在臺灣,3D打印被廣泛用于制造個人化的模型及手導板,讓醫(yī)師可以更精準地進行手術。曹芳海說,3D打印醫(yī)療最早應用于牙科,透過3D掃描建模做出植牙的手術導板,讓植牙的位置可被準確定位;這幾年民眾所熟知的隱形牙套,也是以這套技術來制造。
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目前國外已大量引進到整形外科與骨科,透過3D打印術前仿真、打造能準確執(zhí)行手術的導板,甚至印出量身打造的人工骨,讓患者成功變臉。不過國內還沒有正式法規(guī),來規(guī)范這些經由3D打印出來的醫(yī)材在人體使用,醫(yī)師必須把3D打印出的醫(yī)材,再用法規(guī)上已準用的材料翻模,才能成為合法的植入物。
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目前國內只能利用3D打印術前仿真、打造能準確執(zhí)行手術的導板,醫(yī)師可以精準執(zhí)行手術。日前北醫(yī)運用3D打印技術做出病患下顎骨模型,仿真手術過程,完成口腔癌患者切除與重建手術,大幅縮短2小時手術時間。
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北醫(yī)附醫(yī)口腔顎面外科主治醫(yī)師吳家佑表示,現在很多癌癥如腦癌、口腔癌、乳癌都已陸續(xù)運用3D打印技術手術或重建,讓平面抽象的影像變成立體模型,讓手術的精確性提高。
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他強調,過去光用影像判斷病人的狀況,和實際手術打開病人口腔后會有落差,3D影像如同人體導航器,可以看到患者顱顏骨內的立體剖面,打印出患者所缺損的骨頭大小,分毫不差,提供“定制化”的醫(yī)療服務。
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3D打印技術也被視為外科手術的利器,曹芳海強調,對于病情復雜或需要矯正骨頭的手術,在非緊急的情況下,3D打印定制化的術前規(guī)畫,可使大傷口手術變成微創(chuàng)手術,節(jié)省手術時間,進而增進手術成功率。
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吳家佑指出,有3D打印技術輔助,能先做出擬真患部的立體模型,讓醫(yī)師進行手術預演,根據仿真結果做出手術的切除導板,動刀時就能依據導板精準定位,切除必要的部分達到最好效果。
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雖然目前國內并未核淮3D打印技術“印”出來的醫(yī)材,可以應用在患者身上,但曹芳海相信,未來3D打印將在醫(yī)療上扮演相當重要的角色。目前3D打印制造骨頭、血管、皮膚、眼球、牙齒甚至腎臟皆在臨床實驗階段,預計將能為亟需器官移植的患者帶來希望。
美國威克林大學(Wake Forest)再生醫(yī)學研究中心主任阿塔拉(Anthony Atala)2011年在一場TED演講,現場秀出3D打印的“腎臟”,表示器官移植,手術本身不難,“唯一要克服的技術障礙,就是確保人工組織正常運作”。
他說,未來從處理細胞、制作架構、組織,都有專門企業(yè)負責。醫(yī)生只要把電腦斷層結果、組織樣本寄過去,一周后就會收到印好的器官,隨時可以幫病患移植。阿塔拉相信,未來3D生物打印產業(yè)會像電腦業(yè)一樣成熟分工。
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過去,器官移植總是漫長的等待。有了3D打印技術后,以后只要電腦斷層掃描掃過病人身體,就可以用3D打印制造,精準復制適合的尺寸,交給定制化打印生產,在3D打印機的噴射堆疊下,一個月內即可交貨。
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