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2013年10月,全国首家3D打印体验馆在北京开业(如图1-5),听起来炫酷的3D打印技术将个性化的三维设计图“打印成真”
、“克隆”
立体人像成为现实。
一台手持3D扫描仪,仅有鞋盒大小,360度旋转扫描顾客,犹如科幻片常见的一样,照相者的立体数据显示在电脑屏幕上。
三维模型通过软件处理,点击打印,喷头喷出材料,逐层挤压堆积成型,“如假包换”
的彩色人物塑像即被打印出。
医学创新
3D打印技术可以打印出为病人量身定做的药物。
事实上3D打印在医药领域的应用已经往前走了一大步。
请你想象一下,有一天你生病了,你把你的基因信息和病情输入电脑,电脑根据你个人的情况为你制定一个独一无二的药方,然后将这个药方交给3D打印机,这个神奇的机器就为你做出了你所需要的药。
你所想象的就是目前科学家正在努力实现的,并且取得了十足的进步。
用3D打印机即时生产的药物不但可以做到真正地对症下药而且还能解决药物浪费的问题。
据世界卫生组织的数据显示,全球有近60%的药品因过期而浪费。
与此同时,全球只有40%的病人可以获得诊断治疗,超过50%的病人无法获得有效治疗。
究其原因,药品的产业链难逃其咎:药品从厂商到病人手中需要经过大量环节,每增加一个环节,药价便升高一次,大部分的重病患者都对如此高昂的费用望“药”
兴叹。
3D打印出的药物,不仅能降低药品的制作成本,还能将药品的产业链缩短,使更多的患者能够负担得起药费,接受更好的治疗。
相比于打印食物和药物这些成分复杂的东西,3D打印技术在医学的其他领域已经实实在在走进了人们的生活。
比如说骨科临床,利用CAD设计软件,根据每位患者特有的骨骼结构,设计出和患者最为契合的人造骨骼或义肢,通过3D打印机打印出来,就可以使用了。
美国科学家用3D打印机直接造出一副塑料机械臂,给一位手臂残疾的小女孩带来了福音,带上机械臂后,她基本能够正常活动,这种量身定做的义肢,可以减少对她皮肤的磨损,减轻使用义肢时的痛苦。
3D打印机在美国的许多牙科诊所得到了更广泛的应用。
牙医只要学会3D打印机的操作,通过扫描牙齿,3D打印机可以很快制作出牙齿的模型,牙医甚至还可以现场磨制假牙给病人换上(如图1-6所示)。
将来听力障碍者或许可以用到科学家研制的更为先进的助听器,现在科学家们已经研制出一款3D仿生耳,能够使人听到正常人类耳朵听力范围之外的无线电频率,不久后便会用于外科修复学。
科学家还能用3D打印机制造诸如皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织,如图1-7所示。
某医院的外科医生李刚(虚构)遇到了一个不大不小的困难,他接诊了一位5岁的小患者。
这位小患者在一场无妄之灾中被严重烧伤,其完好的皮肤面积不超过30%,这在烧伤病例里算是7级烧伤,是非常严重的,这一切对于才五岁的小朋友来说,真是有点难以承受。
小朋友不仅需要在无菌病房里呆好几个月来等待皮肤移植,还需要同疼痛做斗争。
所以李刚医生很是心疼,他很希望从小朋友身上取下完好的皮肤,在培养室内培育,使其生长得更快一些,这样就能尽早地解除小朋友的痛苦。
但是毕竟细胞的生长速度就摆在那里,李医生即使再这么替小朋友感到揪心,也只能无能为力了,因为这不在他的能力范围之内。
有了3D打印机帮助的李刚医生就不一样了!
在将准备好的材料输入打印机之后,很短的时间内就可以得到小朋友大块的活性皮肤,然后将其移植到小朋友身上,由于该皮肤是由这位小朋友自身的皮肤细胞制造出来的,不存在异体排斥,所以小朋友移植皮肤的痛苦也不大。
目前能够进行3D打印的人体部件主要有六种:外耳、肾脏、血管、骨头、皮肤和牙齿,其中,外耳、骨头、皮肤和牙齿的打印应用最为广泛,这些同以前的应用技术相比,与病人本身契合的更紧密,病人的痛苦更小。
未来有一天,3D打印机能够使用病人身上的干细胞制造出肾脏、肝脏甚至心脏这样的大型人体器官,这样就会减少器官移植后的排异反应,人们再也不用担心自己的亲人因为等不上合适的器官而离开自己。
毋庸置疑,医学将是未来3D打印机的重要应用领域。
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