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這個男嬰是如何被 3D 打印拯救的?

2014-11-30 00:00 來源:極客公園 責編:周艷平

摘要:
2012年的2月,密歇根州大學的一個醫療小組對一個3個月大的男嬰實施了一個不同尋常的手術。
    【CPP114】訊:2012年的2月,密歇根州大學的一個醫療小組對一個3個月大的男嬰實施了一個不同尋常的手術。


  小男孩很不幸,一生下來就伴隨著罕見的疾病:氣管支氣管軟化,他呼吸管道的一部分組織太過于脆弱,以至于無法持續正常地“工作”,這讓他的呼吸十分地困難,并且,這部分組織還時常堵塞附近重要的血管,包括主動脈,引發心肺的驟停。


  這個可憐的新生兒被連接到一個呼吸器上,與此同時,醫療小組緊張地思考著如何進一步地拯救他。按照常理,他的呼吸管道中脆弱的那部分組織必須被修復或者替代,這對于一個只有三個月大的男孩兒來說,是一件非常大,非常危險的手術。


  醫療小組咨詢了男嬰在阿克倫兒童醫院的醫生,最后,他們同意為這個復雜艱難的任務采納一種更加合適的解決方法:3D打印。


 3D打印如何讓嬰兒活下來的


  顧名思義,3D打印不是將墨打印在紙上,而是打印在一個三維的,連續的層面上,它的“墨水”是實實在在的原材料。


  最早的3D打印技術由一個美國名為 Charles Hull 的工程師發明于十九世紀八十年代!澳笔且粋名為丙烯酸樹脂的液體,它可以在紫外線特別是激光束的暴露下變成固體。以前,汽車和飛機的制造商在電腦上設計出復雜的部分,然后交給制造商生產,不過現在,有了3D打印機,他們自己就可以打印出這些部分。


  如今,三維的打印機變得便宜而且普及,Staples和亞馬遜現在都在提供3D打印機的服務,3D打印的產品范圍也在擴大,從眼鏡,耳塞,首飾,建筑模型甚至一棟房子,不一而足。在美國,還有人在爭論,能不能在家中使用3D打印的手槍(目前,這在技術上已經實現)。


  打印機的材料也有很多,除了塑料,還有金銀和蠟、陶瓷甚至食物(美國宇航局NASA就正在研制一個零重力的3D打印機可以為宇航員制造出披薩)。


  現在,你只需要花很少的錢,就可以上傳一張你臉部的頭像,獲得一種3D形式的搖頭娃娃。


  密歇根州大學醫療小組就是使用了這樣的原則來操作手術的,研究成員用CT掃描了嬰兒的胸部,并其轉化為一個關于呼吸道細節的,三維形式的可視化圖像,從這個模型中,他們設計并打印出一個夾板——一個很小的“氣管”,這個“氣管”由生物兼容性相同的材料構成,它將緊貼在氣管的脆弱部分,并保持其處于張開的狀態。它強大靈活,隨著嬰兒的長大而擴展。這個夾板將維持三年左右的時間,三年的時間足以讓男嬰的身體內部生長出正常的細胞,最后,夾板將沒有毒副作用地溶解在體內,。


  植入手術結束后的三個星期,嬰兒離開了它的呼吸機,順利回家。隨后在 2013 年 的 5 月,在新英格蘭的醫學雜志上,研究人員稱,男孩已經健康成長,夾板目前還沒有任何不可預測的問題出現。


  這種形式的手術正在醫生和醫學研究中變得越來越普遍,幾乎每天,筆者都會收到來自醫院新聞辦公室的郵件,告訴筆者一家大學是如何使用3D打印技術在實際的手術之前,創造一個錯綜復雜的現實醫學模型,包括一個患者的手指、視神經等。


  外科醫生正在植入3D打印的支架,假肢和人體頭骨的部分替代物。3D打印技術正在讓制造本身變得更加民主,而我們選擇要打印的事物也變得越來越具有私密性。已成為事實的是:漸漸地,我們正在打印我們自己。


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