2015年05月16日 星期六
医疗日志:妙手回春不是梦
——记北京工业大学3D打印研发团队

    本报记者 马爱平

    准父母在宝宝出生前就能知道他或她的模样,安一颗假牙只需一个小时,装假肢不再需要反复尝试,想吃营养饮食不必再煎炒烹炸……这一切都可有赖于越来越热门的3D打印技术。

    在医学领域,国内外已有将3D打印技术用在骨科临床领域的报道,而如何将3D打印用于肿瘤治疗中还属空白。由北京工业大学承担的北京市科委重大课题“3D打印肿瘤医疗导板成型装备及检测设备工程样机研制”在这方面取得了突破。

    由北工大开发的数字化医疗3D打印模板导向技术,在内蒙古肿瘤医院微创介入中心成功地为一名上颌窦癌患者实施了放射性粒子植入术即组织间放疗。

    手术前,北工大根据医院提供的患者病灶数据,用3D打印获得了3D适型模具;手术中,医生将3D适型模具放置患者面部,用数字化设备和3D适型模具对患者进行穿刺。

    相比此前单纯用数字化设备进行CT或超声引导下穿刺植入,这次手术的准确性大大提高了。

    “以往,没有3D技术时,计算机只能做大致的手术规划。手术中为了保证进针准确、避开其他器官,我们需要做四五次甚至十几次CT扫描。现在有了3D打印模板,进针定位、深度都提前设定好,粒子植入更加精准,治疗效果大大提高了,而CT扫描也只做了两次。”主持手术的医生冯铁虹说。

    单纯利用数字化设备的同样手术需要近两个小时时间,而引入3D打印后这个手术只用了半个小时。不仅如此,该技术还简化了手术程序,使放射性粒子植入治疗肿瘤的手术更利于在基层医院普及推广。

    “过去由于这种手术有难度,许多医院很少开展,如今3D打印‘加盟’后,手术的难度大大降低了。”冯铁虹说。

    此次,将3D打印技术用在放射性粒子植入术中在国内尚属首次。这是临床治疗的新突破,也是北工大在数字化医疗3D打印技术服务应用跨出的重要一步。

    除开展3D打印服务外,北工大3D打印团队在教授陈继民带领下研制出高性能面曝光固化3D打印机,开发了与打印机配套的具有完全自主知识产权的基于STL文件的分层和控制软件,实现了一键打印。

    团队将研制出的3D打印机,取名北思客BESK。陈继民说,“这是朝着‘做出最好的3D桌面型打印机Best Desk’的目标进发”。

    对于3D打印技术距离何时“走进寻常百姓家”,陈继民坦言,还有一段不小的距离。

    “3D打印技术依然处于‘小而散’的发展阶段,无法形成产业化,缺乏成熟的商业模式。”世界3D打印技术产业联盟秘书长罗军说。

    陈继民认为,3D打印从技术成熟到适应市场并广泛应用需要一定时间,亟待加强创新研发,开拓产业化路径,做好典型示范。

    2013年,北工大成立了3D打印科技工作领导小组和专家联合工作组,组建了数字化医疗3D打印北京市国际科技合作基地中心和北京市数字化医疗3D打印工程技术研究中心,并成立了北京数字化医疗3D打印协同创新联盟,联盟单位涵盖原材料供应商、设备供应商、软件供应商、医疗器械公司以及最终市场用户。

    团队集中力量突破目前3D打印在材料、装备、工艺、软件和应用等方面存在的主要问题,拉动数字化医疗3D打印的产业链发展。北京工业大学还有专门“3D打印中心”用房,面积近2000平方米,并已投入建设经费8000余万元。

    陈继民说,3D打印技术产业化改变了科研人员原有的观念。以前认为拿专利、获奖就是成果,研发成果被市场接受才是真正的检验。

    目前,3D打印技术研究中心努力成为集研发、展示、服务、培训和国际交流等五位一体的有特色研究中心,力争做到项目“成熟一个、转化一个”,并围绕肿瘤靶标治疗,口腔种植、义齿、颅脑、颌面与各种手术,医疗辅具等应用目标开展。

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