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3D打印假體可以“私人定制”了

發(fā)布時(shí)間:2015-01-08來源:浙大新聞辦作者:吳雅蘭17179


    在電影《十二生肖》中,成龍飾演的杰克戴著高科技手套在獸首上摸了幾下,一臺3D打印機(jī)就自動(dòng)打印出了一模一樣的獸首,這個(gè)情節(jié)讓觀眾見識了3D打印技術(shù)的神奇。
    
    在浙江大學(xué)玉泉校區(qū)的一間實(shí)驗(yàn)室里,也有一臺神奇的3D打印機(jī)。它打出的不是獸首,而是人的臉,鼻子,耳朵,手。這些假體光潔,剔透,摸上去軟軟的,一眼看去就像真的一樣。它們都是浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院傅建中教授帶領(lǐng)的三維打印課題組基于3D打印技術(shù)所制造出的樣品。這個(gè)新技術(shù)為人體頜面部損傷修復(fù)帶來了新的發(fā)展方向。
    
    頜面修復(fù)重建對幫助病人重新融入社會至關(guān)重要,但傳統(tǒng)的假體定制成本非常高,大約每件要4000美元,這嚴(yán)重阻礙了臨床應(yīng)用。在歐美,醫(yī)生已開始在手術(shù)中使用3D打印定制的假體。比如,英國一家公司開發(fā)了基于3D打印的假體制造技術(shù),但由于使用了昂貴的工業(yè)級打印機(jī),其制造的成本和傳統(tǒng)技術(shù)仍不相上下。
    
    “我們這個(gè)定制假體的最大特點(diǎn)就是成本很低,每個(gè)假體大概只需要30美元左右,而且還價(jià)廉物美”,課題組成員賀永副教授說。因?yàn)?D打印機(jī)是一層一層疊加打印的,打印出來的假體表面會像樓梯那樣一級級的。課題組通過拋光技術(shù)把這些“臺階”磨平,表面的粗糙度降到1微米以下。這樣的假體,看上去非常接近真實(shí)的人體器官。
    
    制造過程也很簡單,先用三維掃描技術(shù)獲取患者殘缺部位的影像數(shù)據(jù),然后根據(jù)掃描的圖像在電腦中構(gòu)建出正常的假體3D模型,再利用最普通的桌面3D打印機(jī)將模具打印出來。
    
    “工業(yè)級打印機(jī)是直接打印假體形狀,然后通過真空滲透硅膠獲得假體,我們這個(gè)桌面打印機(jī)打印出來的是模具,拋光消除臺階效應(yīng)后,再將醫(yī)用硅膠澆注進(jìn)去,等硅膠硬化后,最終獲得逼真的定制假體。”參與項(xiàng)目的碩士生薛光懷說。
    
    現(xiàn)在桌面級3D打印技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟,一臺普通的桌面級3D打印機(jī)只要四五千元左右,所以課題組的這項(xiàng)技術(shù)使用起來非常方便,醫(yī)生或病人甚至可以在自己的家中或?qū)嶒?yàn)室完成假體的個(gè)性化定制。同時(shí),該技術(shù)也可直接應(yīng)用于化妝特效、面具及組織工程等個(gè)性化定制需求強(qiáng)烈的領(lǐng)域。
    
    “患者當(dāng)然可以做一個(gè)跟以前完全一樣的假體,不過如果患者對以前的‘真體’不是那么滿意,比如鼻子不夠高,那么就可以根據(jù)要求定做一個(gè)新的。”薛光懷說,未來他們準(zhǔn)備打造一個(gè)假體數(shù)據(jù)庫,患者喜歡什么樣的,就做什么樣的,真正實(shí)現(xiàn)假體的“私人定制”。
    
    該研究成果已在Nature旗下的ScientificReports期刊發(fā)表,題為“Fabricationof low cost soft tissue prostheses with the desktop 3D printer”。
    
    (吳雅蘭)