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3D打印假体可以“私人定制”了

发布时间:2015-01-08来源:浙大新闻办作者:吴雅兰17179


    在电影《十二生肖》中,成龙饰演的杰克戴着高科技手套在兽首上摸了几下,一台3D打印机就自动打印出了一模一样的兽首,这个情节让观众见识了3D打印技术的神奇。
    
    在浙江大学玉泉校区的一间实验室里,也有一台神奇的3D打印机。它打出的不是兽首,而是人的脸,鼻子,耳朵,手。这些假体光洁,剔透,摸上去软软的,一眼看去就像真的一样。它们都是浙江大学机械工程学院傅建中教授带领的三维打印课题组基于3D打印技术所制造出的样品。这个新技术为人体颌面部损伤修复带来了新的发展方向。
    
    颌面修复重建对帮助病人重新融入社会至关重要,但传统的假体定制成本非常高,大约每件要4000美元,这严重阻碍了临床应用。在欧美,医生已开始在手术中使用3D打印定制的假体。比如,英国一家公司开发了基于3D打印的假体制造技术,但由于使用了昂贵的工业级打印机,其制造的成本和传统技术仍不相上下。
    
    “我们这个定制假体的最大特点就是成本很低,每个假体大概只需要30美元左右,而且还价廉物美”,课题组成员贺永副教授说。因为3D打印机是一层一层叠加打印的,打印出来的假体表面会像楼梯那样一级级的。课题组通过抛光技术把这些“台阶”磨平,表面的粗糙度降到1微米以下。这样的假体,看上去非常接近真实的人体器官。
    
    制造过程也很简单,先用三维扫描技术获取患者残缺部位的影像数据,然后根据扫描的图像在电脑中构建出正常的假体3D模型,再利用最普通的桌面3D打印机将模具打印出来。
    
    “工业级打印机是直接打印假体形状,然后通过真空渗透硅胶获得假体,我们这个桌面打印机打印出来的是模具,抛光消除台阶效应后,再将医用硅胶浇注进去,等硅胶硬化后,最终获得逼真的定制假体。”参与项目的硕士生薛光怀说。
    
    现在桌面级3D打印技术发展已经非常成熟,一台普通的桌面级3D打印机只要四五千元左右,所以课题组的这项技术使用起来非常方便,医生或病人甚至可以在自己的家中或实验室完成假体的个性化定制。同时,该技术也可直接应用于化妆特效、面具及组织工程等个性化定制需求强烈的领域。
    
    “患者当然可以做一个跟以前完全一样的假体,不过如果患者对以前的‘真体’不是那么满意,比如鼻子不够高,那么就可以根据要求定做一个新的。”薛光怀说,未来他们准备打造一个假体数据库,患者喜欢什么样的,就做什么样的,真正实现假体的“私人定制”。
    
    该研究成果已在Nature旗下的ScientificReports期刊发表,题为“Fabricationof low cost soft tissue prostheses with the desktop 3D printer”。
    
    (吴雅兰)