第1代技術
精度十分之一毫米主要用于外科醫生練手
3D打印技術的興起,給外科領域帶來了很大的沖擊。一旦碰到復雜的病例需要進行骨骼修補和固定時,在C T、MR等醫學影像技術的引導下,3D打印技術都能派上很好的用場。“比如人類的眼眶發生骨折了,如何進行修補,如何設計固定方案,以前是完全憑借醫生的臨床經驗。”廣州市婦女兒童醫療中心口腔頜面外科副主任陳亦陽表示,同樣的情況在手術精細度要求更高的兒童口腔、頜面外科中也是“經驗優先”。最多是在手術前利用電腦重建一下骨骼的缺損情況,讓醫生有一個二維的認識。
有了打印技術后,外科醫生在手術前就可以先打印出一個實體的1:1模型出來直接觀察了。患者的骨骼缺損部位,3D打印出來的也是缺損的,這給醫生們在手術前有了一次甚至多次的實踐機會。“真正上了手術臺,醫生一點都不會發憷,因為模型上反映出來的病情、傷勢會和實際狀況高度一致。”
第一代醫用3D打印技術,對打印精度的要求并不高,只要1/10毫米級即可,這個一般的商用打印機都能做到。用于打印的材料要求也較普通,一般用樹脂,打印一個模型的費用也就幾百塊錢。
第2代技術
精度千分之一毫米能為手術打印出導板
這么精細的技術,如果僅僅是打印出一個模型讓醫生練手,多少有點“大材小用”。在第一代3D打印方興未艾之時,更為精細的打印技術開始應用于外科領域。打印精度達到1/1000毫米級,再輔以可應用于外科手術、直接與傷口接觸的醫用級樹脂材料,3D打印技術可以直接打印出手術“方案”——手術導板來。當然,精度越高,也意味著費用越貴,可以打印出手術導板的二代技術,一般收費在千元以上。
醫生在影像學檢查和打印出來的傷口模型的基礎上,提前在模型上設計好手術方案。標注好需要進行骨移植、骨修補、上鋼釘鋼板固定材料的地方,考慮好厚度,一條預留了這些在實際手術中需要填充物的樹脂手術導板也能通過3D打印技術打出來。
最近,廣州市婦女兒童醫療中心收治了一名因交通意外導致右側顱骨、下頜整個塌陷的兒童。“孩子的許多大型骨骼都成了碎片,一些細微的骨骼中間還是中空,修補起來困難重重。對于這樣的病患,打模型的一代技術,能幫的忙不大。”口腔頜面外科主任崔穎秋找到了能夠提供更精細打印技術的機構,決定在打印精細模型的基礎上,打印導板引導類似細微的操作。
二代技術真不是蓋的,打印出來的顱骨模型,中空不說,傷者破碎的骨屑、碎骨片都在模型里直晃蕩。將大的碎骨模型銜接好,缺口特別大的預留好骨移植、鋼釘、鋼板的部位。主要的骨折縫隙都逐一打印出導板。“手術時將導板往傷口上一貼,然后就按圖索驥地在導板指引下接骨頭,這個入院時因顱骨塌陷右眼球都塌陷的孩子,最終不僅完成顱骨、頜骨修補,連向下塌陷的右眼都在術后與左眼平齊。”
此后,崔穎秋等兒童口腔頜面專家,還在3D打印技術引導下,為一名先天性上下頜粘連的新生兒進行了頜骨分離手術。“可說是最袖珍的手術了,全世界一查,才開展了4例。沒有打印技術,外科醫生很難操作。”