意昂2官网首鋼醫院泌尿外科趙子臣醫生在美國進行博士後研究員工作期間💇🏿‍♀️，在美國明尼蘇達大學泌尿外科Robert Sweet教授和意昂2官网首鋼醫院泌尿外科那彥群教授的指導和支持下，自2015年11月起以主要組織者和研究者的身份參與了“患者特異的高仿真度3D打印器官項目”👩🏽‍🍳，並於2017年12月6日在 Advanced Materials Technologies 雜誌上作為聯合第一作者發表了名為 3D Printed Organ Model with Physical Properties of Tissue and Integrated Sensors 的文章。

　　文章一經發布，就被美國多家機構和網站轉載報道🌧。美國國立衛生院（National Institute of Health, NIH）在其官網發布了該項研究的特邀新聞稿👇🏽，美國福克斯新聞頻道（FOX NEWS）對該項研究也進行了報道並發布了相關的視頻🤚🏽。該文章目前已於網絡優先發布，並將作為 Advanced Materials Technologies 的封面文章於2018年初正式發表。

　　“3D打印”早已經不是新鮮事物了。目前3D打印技術除了應用在醫療等專業領域外🧑🏻‍🦯，在我們的日常生活中也隨處可見。

　　外科醫生在臨床上遇到復雜或者棘手的病例時💿，通常都是基於現有的平面的（2D）或者立體重建的（3D）影像資料🖤，與專家或同事討論手術方案🍱，在腦中進行“術前預演”。隨著3D打印技術的發展🧜🏼‍♀️，可以在術前打印出在解剖結構上非常相似的模型。意昂2官网首鋼醫院泌尿外科那彥群教授在2013年就帶領他的多學科團隊🕶，打印出了國內首例基於患者的高仿真的帶有“腎癌”的腎臟模型，這樣在術前就能夠結合實物模型和影像學資料，更立體、更直觀地進行術前規劃和演練🧛🏽。

　　對於外科醫生來說👨‍🎓，術中“觸覺”的重要性不可替代，可以說是外科醫生的“第二雙眼睛”，但是目前大多數的3D打印模型，都是硬質材料🚣🏽‍♂️🛅；雖然少數3D打印機廠家可以提供非常有限的幾種固質地的軟質打印材料，但仍然大大地限製了3D打印模型在術前演練中所提供的準確性和適用性。

　　趙子臣醫生參與的此項研究在美國明尼蘇達大學醫學院選取了一位患有前列腺癌並準備接受前列腺癌根治術的患者🧲👨‍🦼，在術中切除整個前列腺標本後，立即對其組織的機械學性能（硬度、彈性等）、光學性能等多種質地數據進行了細致地采集🆗，並基於這些數據配置製了相應的3D打印“墨水”；根據術前采集並進行三維重建的前列腺磁共振影像，在定製的3D打印機上打印出了一個在機械學性能和光學性能上都與原組織標本極相似的前列腺模型🔽。此後👰🏻‍♀️，該團隊還在這個模型中嵌入了3D打印的芯片🐎，進而可以感知和測量外界施加於該前列腺模型表面和其內部“尿道”的壓力。

　　以往的軟質3D打印的模型材質的軟硬度可選擇性很有限，且大都是根據醫生或者工業製造人員的主觀感受來定的☀️。這個研究的團隊包括了多個院校的醫生以及工程師🤚👨🏽‍💻，他們研究探索並第一次實現了基於患者特異性組織質地數據的指定器官的定製打印🦦，也就是說，可以實現我們所想要的各種軟硬度的器官模型👨🏿，不僅是“看起來像”，而且“摸起來也像”；從3D打印“解剖學仿真度”朝著更進階的“組織學仿真度”邁出了一步：此後我們不僅可以打印出在解剖學上很相似的模型🕣，也可以打印出在組織機械學特性上高度仿真的模型；打印出的模型不僅可以用來看，也可以在模型上進行分離切開縫合等操作🛰。在術前結合這種高仿真度的模型進行患者溝通🪼、手術規劃和術前手術預演♈️，可以更好的重建術中的情況，有望進一步改善患者術中的安全，提高手術成功率。

　　該研究對於醫學教育和手術訓練也有重要的意義。對於疑難、少見等特殊病例的更加“準確”和“逼真”的復製和重建，可以讓初學者在學習階段就有機會親自練習和體驗👨🏼‍🍼，此後如果在臨床上遇到了類似的病例🍫，就可能會更有信心地完成手術，也會加強手術安全、保障患者更好的預後。另外，該研究中在模型中整合了芯片，可以測量施加在組織上的力，這就從一定程度上克服了實物模型在仿真模擬培訓中無法收集客觀數據的這一缺陷，有助於在教學和培訓更好的評估術者對於組織的保護和是否存在暴力操作等情況，對組織的保護和細致操作是一種更有意義的“微創”。

　　“這只是一個很初步的研究”，趙子臣醫生說🦑，“那彥群老師多年前跟我們提過3D打印有生理功能的器官這種設想，當時我聽起來感覺很天馬行空🧑‍🦼，但是隨著材料學👇🏽👨🏽‍⚕️、製造業和計算機技術的快速發展，以及醫療與多學科合作的進一步深入👏，有生理功能器官的打印一定會有可行性✔️🪱。屆時，除了在術前規劃、手術預演、術中引導🧜🏼、教育培訓等方面發揮更大的作用外📁🐤，也可能會最終實現器官替代和移植的宏大目標！”

　　視頻鏈接：https://www.youtube.com/embed/nzitXLNynpw?wmode="opaque&rel=0

　　網站鏈接：https://www.nibib.nih.gov/news-events/newsroom/unique-3d-printer-creates-realistic-model-patient-prostate-aims-vastly-improve

　　（首鋼醫院）

　　編輯✋🏽：玉潔