輔助腫瘤手術的 3D 列印肝臟模型普及有望,僅需不到 150 美元

作者 | 發布日期 2017 年 03 月 09 日 7:30 | 分類 3D列印 , 醫療科技 follow us in feedly

3D 列印總那麼出其不意。吃上一份來自 3D 食品列印機的披薩,駕駛大型由 3D 列印零組件組合成的訂製版福特汽車,前往遠離塵世的地方,在一棟屬於你的 3D 模組化別墅裡生活。這已是現實的構象。



但不僅如此,3D 列印的觸角也延伸到生物體內。近日,入圍惠康圖像獎的作品就有用 3D 技術展示生物隱密而偉大的構造,如連接開口說話和語言之間的白質連接區域。

波蘭克拉科夫 Jagiellonian 醫學院的學生日前則將 3D 列印應用於肝臟,他們做了一個 3D 列印肝臟模型,看上去「五顏六色」的感覺像玩具。

之所以會冒出這種想法與肝臟手術操作之難有關。比如要做肝臟切除,該切多少留多少?如何最大限度不損傷肝臟血管?怎樣保證剩餘肝臟的血量供應,避免術後肝功能衰竭?3D 模型能提供契機,使醫生在操作之前更清晰地看到,並知曉每一種可能性。

這群醫學院學生弄的外表透明、裡面五顏六色的模型,展示了肝臟內部腫瘤、循環系統,以及對外科醫生或將面臨的種種問題予以參照。

「我們將這些模型主要用於複雜的腹腔鏡切除術,而非日常手術,」該醫學院學生 Jan Witowski 博士說,「減少手術過程中可能發生的併發症和失血很重要。但由於使用腹腔鏡,外科醫生無法直接看到組織下需要手術的特定點,更不能用觸摸的找到肝臟腫瘤。不過有了 3D 列印肝臟模型後,就能邊看模型邊動手術,模型能為醫生提供參考,如離大血管有多遠、多少腫瘤要切除等。」

Witkowski 以一名 52 歲的女病人的肝臟為樣本,先獲得其肝臟 CT 掃描,再使用 PLA 彩色材料的標準 3D 列印機,進行 6 個部件列印。

隨後搭建起「肝薄壁組織的支架」(liver parenchyma scaffold),再填充矽膠材料。完成後的模型清晰可見肝臟,包括形狀、質量,還有腫瘤及內部些許血管。

36kr配圖

總共花費約 160 小時,模型成本低於 150 美元。

看起來這只是用於術前或術中給醫生當參考,和之前已有的許多針對術前規劃的解決方案並無二致。2015 年日本筑波大學和知名印刷公司組成的科研團隊,宣稱研發出用 3D 列印機低價製作,可看清血管等內部結構的肝臟立體模型,製作費用指稱已經降至原先三分之一以下,原本需要 30 萬日圓至 40 萬日圓,但價格仍不菲。

成本居高不下,也牽涉臨床普及,使更多 3D 列印製作的內臟模型,主要用於學術研究。但 Witkowski 3D 肝臟模型將成本拉至可接受的水平,這是有所突破的。至少大部分病患承擔得起,訂製化的治療方案對手術成功率提升也有助益。

心臟做為另一個手術介入難度高的器官,也是 3D 列印模型可派上用場之地。去年,有香港團隊透過超音波造影收集的數據進行 3D 重建,塑造出高擬真 3D 列印矽膠模型,並且術前演練、規劃,以選擇最適合的手術方法和設備,提高手術成功率和縮短手術時間。

(本文由 36Kr 授權轉載;首圖來源:Jan Witowski‏

延伸閱讀:

關鍵字: , , , ,

發表迴響