穆一
2012年末,成龙主演的电影《十二生肖》在全国热映,该影片在打破IMAX制式中国影片首周票房纪录的同时,也将3D打印技术带入大众视野。电影中有这样一个情节:成龙戴上一副特殊的手套,轻轻摸了一遍兽首后,另一端的3D打印机就复制出了一个一模一样的兽首来引起观众的视觉震撼。而如今,3D打印技术普及,用于高端的医疗行业,会给人们得健康带来什么影响呢?
3D打印又称增材制造,属于快速成型技术的一种,它是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着3D打印技术的发展,其应用已渗透到航空航天、建筑、教育、医疗等各行各业,也逐渐融入到人们的日常生活中,很多人可能都把玩过3D打印而成的手办礼物。
在医学领域,3D打印技术也帮助医生解决了很多技术上的难题,让很多过去难以实现的梦想得以轻松实现。口腔医学的发展离不开填充材料和模型制作技术的发展,这也让3D打印技术在口腔医学领域,特别是口腔整复领域,發挥着越来越重要的作用。
颌面部具有解剖结构复杂、血管神经丰富的特点。颌面部与呼吸、咀嚼、吞咽、发音等功能密切相关,如果颌面部因为肿瘤、外伤、发育畸形等因素导致组织缺损变形,不仅影响形象,而且会影响最基本的生活动能,甚至危及生命。数字化医学的发展,3D打印技术的应用,改变了我们以往对口腔疾病的诊疗模式,这个“后起之秀”对为患者提供更精准、更全面、更科学的治疗方案,对挽回失去的“面子”与功能,创造了更多的可能性。
口腔癌是发生在口腔颌面部的恶性肿瘤的总称,大部分属于鳞状上皮细胞癌。根据口腔癌发生的部位,可分为牙龈癌、舌癌、腭癌、颌骨癌、颊癌、口底癌、唇癌等。
口腔颌面部的肿瘤被切除后,往往会在颌面部留下巨大的缺损,比如出于治疗的需要,口腔癌患者的上颌骨或下颌骨往往要被切除一部分(如果肿瘤较大,切除的颌骨范围还会更大)。自体骨移植是修复颌骨缺损的主要方式之一,目前临床上普遍采用自体腓骨、髂骨、肩胛骨等进行移植。
很长一段时间以来,颌骨的修复大多停留在形态修复的层面,这主要依靠医生的经验,截骨量和移植位置的精确度有时难以保证,还会出现截骨后反复磨骨的情况,重建的效果参差不齐。
复杂的颌骨重建手术对操作精度的要求达到毫米级,技术难度大。如何才能降低误差,提高手术安全性,实现个体化、精准化、功能化的颌骨重建?
3D打印技术为患者颌面部的精确修复与功能重建创造了更大的可能性。3D打印技术在口腔科的应用越来越广泛。在手术前,3D打印机可通过颌面部CT和口腔扫描仪获取的数据,设计和制作出手术模板,辅助医生进行精准定位。1︰1的精确3D模型有助于医生制订精确的手术方案,辅助设计制造个性化的修复体,不仅可以指导医生精确地切除颌面部的肿瘤,还能够最大限度地保留患者的器官和组织,恢复其功能达到精准医疗的目的。
通过3D打印技术,口腔癌病变的位置、大小、几何形状以及与周围组织的空间关系,都可以得到清晰的呈现,颌骨重建手术所需要截取自体骨的数量和最终填充硬组织的形状,也可以得到精准的预测。传统的人工石膏模型操作工序烦琐,精确性也远不如3D打印的3D模型。但是,3D打印也并不是完全没有误差,只是它的误差很小,一般来说前后或左右距离的误差基本不超过2毫米。
(摘自《祝您健康》)