小伙关节坏死“打印”一个新的替换 系世界首例

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　　西南医院手术室，医生在为方俊（化名）进行置换手术。

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　　3D打印的具有生物功能的个体化全距骨假体

　　7月4日早上8:00，方俊（化名）被推进西南医院手术室，内心有一点紧张。由于踝关节坏死，接下来他将接受一项世界首次应用到患者身上的新技术治疗-3D打印的具有生物功能的个体化全距骨假体关节置换。经过90分钟的手术后，他很庆幸自己成为了世界首例3D打印的具有生物功能的个体化全距骨假体关节置换成功的病例。

踝关节坏死 医生给他“打印”个新的
　　方俊今年27岁，广安人，是某水电站的电气工程师。去年年底，他在上班时不慎从高处摔下，导致他的距骨塌陷性坏死，这种坏死是不可逆的，根据现有的治疗手段，能让他下地走路，但是由于整个关节被融合为一体无法灵活运动，上下坡只能用跳，医生告诉他，这已是最好的结果了。
　　即便这样，方俊依然没有死心，在其他医生的推荐下他来到西南医院，找到我国足踝外科领头人唐康来教授。唐康来教授给出了另一个方案：3D打印的具有生物功能的个体化全距骨假体关节置换，术后有望实现恢复关节正常运动。但是后者还处于研究阶段，虽然已经在人体标本多次试验成功，而在活体患者身上还未进行过操作。
　　7月4日早上8:00，方俊被推入手术室。90分钟后，手术顺利完成。唐康来教授表示，手术非常成功，伤口愈合后，方俊就能正常走路跑跳，而且关节和原本的功能一样。

4年后 所有关节骨头都能“替换”
　　这种3D打印的具有生物功能的个体化全距骨假体技术有哪些新颖之处？对此，记者采访了唐康来教授，他介绍，该技术有三大优势：
　　优势一：这种假体实现了承重支撑，采用钛合金原材料高密度打印制作假体，承重能力强。
　　优势二：术后关节能实现正常活动，在假体的表面加了一层特殊材料，非常光滑，而软硬度与自身骨头一样，关节不会发生过度摩擦影响运动。
　　优势三：假体植入后能实现软组织重建，把患者自己的骨头磨成骨泥装入假体孔中，在生长因子的作用下逐渐与身体组织长在一起，相当于关节就是患者自己的了。
　　据悉，该项目获得了由国家重点研发专项基金资助，目前为临床使用，4年后将正式运用临床，届时，人体的所有关节骨头甚至脊柱都能通过这种方式置换。“必须要临床4年半的试用，才能从研发阶段过渡到量产阶段。”唐教授告诉商报记者，下一步将进行一例肩关节手术，目前已做好了相关准备。
　　

科普
20年后 你的“零件”可随时更换
　　相比传统的假体，方俊身上植入的3D打印假体已经有了质的变化：它可以像正常人的关节一样工作，相当于患者自己的。但科学家并不满足于此，他们的目标，是通过3D打印，制造出真正的、可供随时替换的人体器官。

原理：像造模型一样打印器官
　　尽管3D人体器官打印和塑料雕像打印之间存在很大差异，但是它们的打印过程极为相似。科学家需要对病人进行CT扫描。然后，他们需要通过计算机软件来分析结果，并制出一张“蓝图”。一旦样本打印出来后，需要将其放到培养器中，以便细胞能够“融合”，彼此之间能够和谐相处，如同真的器官一样。

难点：打印人体的“材料”难寻
　　3D打印人体器官，最主要的难题是寻找到可以用来构成人体组织的“材料”，然后让其能够在体外生长。人体真正的器官是非常复杂的，打印出来的细胞尽管能够融合在一起，但并不意味着它们就能够发挥功效。康奈尔大学生物工程师胡迪·利普森指出，目前还没哪一种软件强大到可以建立非常详细的器官模型，供研究人员打印3D器官前做参考。

前景：20年后，器官可以随时打印
　　在专家眼里，未来3D打印的最高阶段是生物打印，也就是用你的组织、你的干细胞来做原料，打印出跟你原来基本一样的器官。中国工程院院士戴尅戎大胆预言，未来10~20年，用干细胞打印出人体器官有望用于临床。届时，身体某个器官坏了，可以3D打印出一个一模一样的装上去，不仅功能一样，还不排异，众多不可治愈的疾病有望得到治疗。
　　

前沿
这几种器官都可以3D打印了
　　尽管目前在临床应用中还有众多难关等待跨越，但至少在目前的实验室里，已经有几种人体器官，可以通过3D打印制造完成了。

耳朵
研究团队：美国康奈尔大学
　　制造步骤：生物工程师们使用一副孩童耳朵的3D扫描图，设计出模型，并分别打印出各个部分。3个月的时间内，就“制造”出了一副耳朵。

肾脏
研究团队：美国维克森林大学再生医学研究所
　　制造步骤：一台3D生物打印机使用多种类型的肾脏细胞制造出一个支架。得到的产品接着被放在培养皿中进行培育。

血管
研究团队：美国宾夕法尼亚大学和麻省理工学院
　　制造步骤：研究人员使用一台3D打印机和定制软件，在一个模型内打印出一个糖丝网络。接着，他们将包含有组织细胞的凝胶放入模型内。随后，他们将准备妥当的结构在水中清洗，糖溶解在水中，只留下组织中空空的管道。

皮肤
研究团队：美国维克森林大学再生医学研究所
　　制造步骤：首先，3D打印机对病人的伤口进行扫描。然后打印出一层人体成纤维细胞，随后再打印出一层皮肤细胞。

骨头
研究团队：美国华盛顿州立大学
　　制造步骤：研究人员利用一种用来打印电动汽车零件的3D打印机打印出一个支架，再将其同人体骨头细胞一起放入培养皿中进行培育。