打印生命

【编辑留言】使不可能变为可能，佳能平面打印机因3D打印技术而成为现实。现在，这只科技之手正伸向医学领域，3D打印器官有望拯救无数人的生命。

1976年，IBM公司生产了世界上第一台喷墨打印机。从此，人们可以随心所欲的控制每一滴墨水在纸张上的位置。3D打印技术正是在这一原理的基础上开发出来的，只不过打印机的墨盒里不再是墨水，而是液体或粉末状的打印材料。通过计算机的精确控制，打印材料一层层的叠加起来，最终把蓝图变成实物，这就是3D打印技术了。

根据图纸和墨盒中打印材质的不同，石墨和木浆可以打印出铅笔、金属粉末可以打印出汽车、糖和面粉可以打印出面包……如果在墨盒中填满活的细胞，又以人体作为图纸，3D打印将给医学带来怎样的变革？

填补生命的缺憾

中国有70万人患有先天性小耳畸形，由于先天残缺，多数患者需要佩戴塑胶假耳遮羞，只有部分患者可以通过全耳再造手术弥补缺憾。但这一手术的价格不菲，而且需要割取患者一段肋骨软骨作为移植素材，所以普及率不高。

全耳再造手术最困难的是将移植后的软骨塑造出自然的外耳形状，即便是一位经验丰富的妙手仁医，在手术室里至少也要耗费6个小时才能完成手术，还不能保证手术一次成功。但是，随着医学领域引进3D打印技术，医生只要打印出与患者耳朵相似的模型，就可以进行有效的安装与摘除。这不但节省了手术时间，还能保证手术的成功率。

那么3D打印是怎样完成的呢？首先，医生需要为患者另一只健全的耳朵拍摄CT片，目的是获取耳朵软骨的各项数据，然后将耳朵“切”成无数个“小片”，每一个“小片”都是一张平面透视片。依照这些透视片图纸，3D打印机一层层的打印，并将它们叠加成一个完整的耳朵模型。

目前，我国医学上的“全耳再造”，正是通过3D打印机的辅助，手术由原来的6小时缩短到1个多小时，手术门槛大幅降低，让更多患者受益。

1︰1时代

3D打印技术可以让图纸变成现实，更神奇的是可以1︰1复制出任何物体。

手术室里，每个病人需要的“配件”都要个性化定制。医用3D打印机的设计图就是患者的CT片，医生只要根据患者的自身情况，对打印图纸进行修整优化，就可以制作出健康的新器官。

3D打印人造器官的实现，有赖于生物材料和干细胞移植等技术的成熟应用。很多人造器官都是先用生物材料打出模型，然后在此基础上植入人体干细胞进行培养，让需要的人体“零部件”形成组织，并具备活体功能。这项技术已经在上海的生物实验室中成为现实。

在所有骨科手术中，骨盆肿瘤手术可以说是医生的毕业大考，难度就在于手术的速度要快、下刀要准，而且切除必须干净。在过去的骨科手术中，医生只能凭借经验，想象刀下的景象，只要一点犹豫或失误，就会引来不堪设想的后果。自从有了3D打印技术，医生可以在手术前打印出一个与患者体内一模一样的材料骨盆。在这个高仿骨盆上，医生可以直观的观察肿瘤，还能模拟切除，为正式手术积累经验。

3D打印技术不但可以为医生提供参照物，还能直接植入人体，代替病态组织。2012年2月，世界首例3D打印的下颌骨移植手术宣布成功，接受移植的是一位80多岁高龄妇女。现在，这位患者已经可以正常的进食和说话了。

器官的素材库

2012年5月，美国医学研究所的外科医生安东尼·阿塔拉在演讲时，当众打印出一颗人体肾脏，这个人造器官与真实肾脏几乎没有区别。阿塔拉医生一举成名，而器官打印技术也跨出实验室的大门，正式迈进民用领域。

其实，3D打印技术的医学应用不仅局限在全耳再造手术上，如今的外科、口腔科、眼科等，都在使用3D打印治愈患者，比如修复颅骨、重塑颧骨、修复皮肤等。

同样是去年，我国在3D打印技术上也取得了显著成果。研究人员在动物体实验中，成功的将金属骨骼植入兔子体内。在术后的康复过程中，研究人员意外发现，金属骨骼的空隙里塞满了动物的骨细胞，使动物组织跟金属结合得更加紧密。这意味着，或许人类也能植入这样的金属骨骼。届时，3D打印的金属骨骼与人体的自然骨骼完美融合，拥有一身铜皮铁骨就不再是功夫迷们的梦想了。

器官移植之所以难以操作是因为存在排斥现象，而打印器官则可以避免这一问题，因为打印的原料都源于患者自身。用正常部位收集和培养的细胞作为新器官的原料，不但不会出现排斥，还能迅速的实现器官功能。随着3D打印技术的成熟，人体器官再造或成为现实。到时，人们将不必再为命在旦夕，却无器官移植而烦恼了。