【中圖分類號】R363.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851（2018）03--01
　　生活中我們常�？吹�3D技術的應用普及，比如影視動畫、動漫、游戲等視覺表現(xiàn)類的文化藝術類產(chǎn)品的開發(fā)和制作，其中3D版《速度與激情7》及《泰坦尼克號》以其驚險的動作及無以倫比的真實效果，令我在觀看影片過程中感到十分震撼，并且留下了十分深刻的印象。
　　3D是英文“Three Dimensions”的簡稱，中文是指三個維度，即有長、寬、高，我們講的3D主要特指是基于電腦互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化的三維立體。3D技術既然如此先進，那么近年來與我們息息相關的醫(yī)學是否也在應用3D技術呢？3D技術在醫(yī)學領域是否也隨著3D潮流有了突飛猛進的發(fā)展，為醫(yī)學打開了一扇全新的大門呢？以下即3D技術在我國醫(yī)學領域中應用的幾個主要方面。
　　一、3D腹腔鏡技術
　　20世紀70年代后由于冷光源、玻璃纖維內(nèi)窺鏡的發(fā)明，腹腔鏡手術轟轟烈烈地發(fā)展起來。80年代以后腹腔鏡手術的相關設備及器械都得到了極大的發(fā)展，雖然器械更新了，但是手術成像的清晰度一直困擾著臨床醫(yī)生，直到2010年6月世界第一臺3D腹腔鏡下膽囊切除術在英國吉爾福德開展，2012年12月3日，北京協(xié)和醫(yī)院完成了中國第一例3D腹腔鏡下腎盂旁囊腫切除術，標志著我國普通腹腔鏡手術進入了3D時代。
　　3D高清腹腔鏡系統(tǒng)，具有放大以及立體的視野優(yōu)點，其具有更直觀、清晰的視野，既可以保留腹腔鏡手術的微創(chuàng)、精細等優(yōu)點，又擁有高清的立體視野，極大地提高手術過程的精確程度。3D高清腹腔鏡不僅可以還原真實視覺中三維立體視野，還能夠放大視野，類似于直接進入患者體內(nèi)進行手術，直接在患者各臟器間準確查找病變部位，隨后實施精確切除。因此利用3D腹腔鏡能夠有效地避免血管、神經(jīng)損傷，和規(guī)腹腔鏡相比更能減少出血、縮短手術時間。
　　二、外科機器人手術中3 D技術
　　所謂機器人手術，就是利用一種自動的、位置可控的、具有可編程能力的多功能機械手臂，在醫(yī)生的控制下，機械手借助計算機施行外科手術、靶點定位、藥物注入等任務。目前世界上已經(jīng)有超過240臺手術機器人投入使用，其優(yōu)點之一即三維成像系統(tǒng)的高分辨率立體腔鏡，可以呈現(xiàn)光學放大10倍高清晰立體圖像，能夠清晰的顯示手術視野，使手術變得簡單，縮短了學習曲線。可以說沒有3D技術的支持，機器人手術的廣泛應用是不可能的事情。
　　醫(yī)用機器人是目前醫(yī)療衛(wèi)生發(fā)展的方向之一，能夠有效推動醫(yī)療技術發(fā)展。手術機器人準確性高、精確性高、可靠性好，手術機器人的使用可以大大提高手術的成功率。隨著醫(yī)療科學不斷發(fā)展，各國醫(yī)療機器人及輔助醫(yī)療技術越來越深入的研究，各種新型醫(yī)療機器人機構(gòu)、醫(yī)學圖像采集和處理技術、智能傳感器、新型手術工具及其它相關技術越來越受到社會廣泛的關注。
　　三、3D醫(yī)學打印技術
　　1. 3 D打印“有功能”的器官和組織 3D生物打印利用干細胞為打印材料，按照3D打印技術制作，打印出的組織形成血管和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。美國維克佛瑞斯特大學再生醫(yī)學研究者采用3D皮膚打印機在患者傷口上直接打印細胞，有效的讓患者傷口更快的愈合；此外，他們還打印了腎臟細胞。北京大學某團隊于2014年8月將3D打印脊椎植入了一名12歲男孩。這種3D打印脊椎能夠和現(xiàn)有骨骼完美的結(jié)合，從而極大地縮短患者康復時間。國內(nèi)目前主要有清華、西安交大等高校業(yè)開始逐步進行生物器官制造研究。
　　2.3 D打印醫(yī)學模型 目前3D打印技術可以直接打印出器官和組織的3維模型，并應用于臨床教學與臨床治療輔助。目前采用這種醫(yī)學模型來實施神經(jīng)外科、普通外科、脊柱外科、整形外科等手術模擬。2015年8月日本筑波大學科研團隊宣布，已成功研制用3D打印機制作出可觀察血管的肝臟模型方法，模型依據(jù)表面線條展現(xiàn)肝臟形狀，精細的表現(xiàn)出其內(nèi)部血管和腫瘤。美國國家兒童醫(yī)學中心首次采用3D打印機打印患者心臟模型，幫助醫(yī)生在手術前深入了解患者心臟結(jié)構(gòu)。南方醫(yī)科大學方馳華教授通過收集22例患者資料，把3D打印模型帶入手術室，手術過程中實時進行比對，利用3D打印模型位置的調(diào)整已達到關鍵手術部位的定位、肝離斷面處理，從而減少手術時間。
　　3.3 D打印個性化醫(yī)療器械 21世紀醫(yī)療發(fā)展方向之一就是醫(yī)療個體化，通過獲取患者的CT或MRI影像學數(shù)據(jù)，利用三維重建技術，通過3D打印可以制作出個性化輔助器械。3D打印技術尤其適用于制造人體骨骼，3D打印過程不會被骨骼復雜程度限制，可以按照骨骼結(jié)構(gòu)中微孔大小及孔隙率來改變每一層骨骼切片的填充方式，轉(zhuǎn)換材料的密度，最終打印出適合細胞生長的活性骨骼，2014年10月英國蘇格蘭一名5歲女童利用3D打印技術裝上手掌。
　　4.3 D打印技術在具體專業(yè)中的應用 3D打印技術在醫(yī)學上應用領域可以說是越來越廣泛，整形外科領域：燒傷治療，面部重建，隆鼻及隆頦假體的個性化定制、顱骨缺損的個性化修復、下頜骨重建術及截骨手術等。骨科、神經(jīng)外科：主要以骨骼打印為主，用于輔助病情講解，輔助手術，定制義肢，膝關節(jié)、腰部等植入物�？谇豢疲簜�性化定制化的牙齒隱形矯正器，牙齒接種。學校、醫(yī)院教學用具：制造高質(zhì)量的醫(yī)學用具，如人體骨骼、血管等器官模型�？祻洼o助設備：助聽器，個性化矯形外骨骼。藥物試驗研究：打印的肝臟、腎臟，用于藥物試驗等。器官移植：打印的外耳、氣管、膀胱目前已有在病人身上成功移植的病例，打印出的腎臟、皮膚、心臟有望為人類提供器官移植來源。
　　總之，3D技術在醫(yī)學未來的發(fā)展與應用方面是必不可少的關鍵技術。3D技術在醫(yī)學領域有廣泛應用前景，包括結(jié)合CT或MRI進行準確精細的診斷，通過高清成像技術為手術治療提供保障，利用打印技術實現(xiàn)人工植入、功能組織器官再生等。醫(yī)療行業(yè)存在大量的個性化需求，不需要進行標準化、大批量生產(chǎn)，而這恰是3D技術的優(yōu)勢所在。未來，3D技術將真正做到低成本、易操作、高精度、高融合，必將帶來一場新的醫(yī)療革命。

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