【一周热点】3D打印在医疗领域大放光彩

周末已到，本周3d打印行业里发生了哪些大事件呢？长征医院成功完成全球首例全颈椎3d打印人工椎体置换手术；大阳山国家森林公园厕所采用3d打印，还获30万元奖励；襄阳现首例3d打印髋关节翻修术，未来可应用于医疗领域，造福人民；国际空间站iss中的俄罗斯宇航员将在8月17日发射第一颗3d打印制成的俄罗斯卫星。更多精彩内容，请看详细资讯：

长征医院成功完成全球首例全颈椎3d打印人工椎体置换手术

近日，上海长征医院成功完成全球首例全颈椎3d打印人工椎体置换手术。

据了解，患者曾被确诊为软骨肉瘤，巨大的肿瘤盘踞在患者颈椎，侵蚀了第二节至第七节颈椎骨。医治的方法只有将6节颈椎骨整体替换新的支架，来行使颈椎支撑脑袋的功能。医学界里还未曾有过如此超常的全颈椎椎体置换手术。尽管风险很大。但是主刀医生肖建如预计成功率在90%左右。

手术前三周前医疗团队便开始定制手术用的人工椎体假体。在选材上，选择了强度和硬度较大的钛合金作为骨科植入物的最佳材料。

本次手术分两次进行，第一次手术是将患者的颈后路切除和重建。隔一周后，再进行第二次手术，完成颈前路椎体及椎旁肿瘤的切除和重建。两次手术下来，共耗时13小时。

如今，手术已经过去几周，患者恢复状况良好。这也是全球首例全颈椎3d打印人工椎体置换手术，可以看出，3d打印技术的发展大力推进了医疗事业的进步。

 麻省理工学院团队开发3d打印设计拓扑优化软件

近日，麻省理工学院(mit)的一组研究人员最近开发出了一套巧妙的软件系统，可以在极短时间内，利用先进的物理模型来计算这些数据。

该系统由麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(csail)博士后bozhu以及电气工程与计算机科学副教授wojciechmatusik共同设计。他们的工作得到了美国国防高级研究计划局的simplex项目的支持。

一直以来人们都靠手工设计3d作品。3d打印机的平均分辨率为每英寸600点左右，这意味着1.67立方英寸的体积可容纳十亿个小立方块材料。计算每一种材料组合的效果将是非常耗时的。因此，mit团队的创新点在于通过模拟立方体的集群来模拟这些效果。

对于给定的一组材料，软件随机生成大小不同的集群——16、32或64体素(3d像素)。通过对每个集群的物理属性进行评估，它会逐渐建立一个可包含数千种结构的数据库。然后，软件通过访问这个数据库，为该3d打印件选定最好的3d打印材料。据悉，该软件具有广阔的应用前景。

研究人员用3d打印微流体血管模型来研究动脉血栓形成的原因

多年来，医学研究人员将3d打印技术和微流体系统结合在一起，取得了显着的突破，而这一领域的另一项最新进展有望挽救许多人的生命。

近日，由荷兰和比利时的研究人员开发的最新血管模型是迄今为止最详细的关于动脉3d几何形状以及血液流经动脉的模式。通过此模型他们可以了解到更多关于血栓形成的原因。

研究人员采用血管造影术(cta)获取了真实血管数据，然后使用立体成像3d打印技术打印成为负压模。然后将负压模内填充聚二甲基硅氧烷(pdms)和一种交联剂混合物，最后被固化为模拟血管通道的微流体管。微流体管壁涂上了人脐静脉内皮细胞(huvecs)，然后将带有荧光标记的血小板的人的全血灌注进去。研究人员成功地建立了血小板聚集，导致血凝块的形成，他们还观察到变窄的血管下游回流增加。

这种新方法的成功意义重大。研究小组认为，这一3d模型产生的结果可以很容易地与真实流体相互参照，将系统生物学方法应用于研究。在未来开发的患者特异性血管模型也是可行的。

 俄罗斯3d打印卫星即将进入太空

据报道，国际空间站iss中的俄罗斯宇航员将在8月17日发射第一颗3d打印制成的俄罗斯卫星。

这颗卫星型号为“托木斯克-tpu-120”，由俄罗斯亚洲地区第一所理工类学府托木斯克理工大学、纳吉亚航空航天公司、物理力学研究所和西伯利亚俄罗斯科学院材料工程系合作开发制成。“托木斯克-tpu-120”是俄罗斯首个由特殊材料结合3d打印技术制成的航天探测器。这颗“纳米卫星”的长为30厘米，宽和高均为11厘米，外形看上去像一个长箱子。

俄罗斯宇航员费奥多尔·尤尔奇欣和谢尔盖·莱亚扎斯基将执行这次发射任务。卫星将在宇宙中停留4至6个月，其间将向地球汇报卫星的各个表层部位和电池元件的温度参数。科学家们可以据此观察3d材料在宇宙中的状态，以此进一步判断它们能否适用于建造空间设备。

研究人员相信，“纳米卫星”的未来前景广阔。俄罗斯航天局希望未来两年内能够将两组此类3d打印制成的“纳米卫星”送入太空。

襄阳现首例3d打印髋关节翻修术

8月10日，在襄阳市中心医院完成首例将“3d打印”技术用于为患者“私人定制”人工关节。

袁先生13年前因右股骨头坏死，进行过右髋关节置换术。由于术后置换的关节假体松动，又一直没有进行规范治疗，导致假体长期磨损周边正常骨质，使得袁先生10余年来一直都不能正常行走。

为医者深知患者的病痛，骨科主任医师、副院长廉凯决定采用“3d打印”技术，为袁先生再造一个合适的“假体补块”。医院骨科团队对袁先生骨缺损部位进行了ct扫描，根据扫描数据建立了数字模型，1：1的还原出其骨质缺损的状态，利用“3d打印”技术为袁先生“量身定制”了钛合金假体补块。

手术历时6个小时，袁先生手术完美完成，“假体补块”实现了与人工关节的无缝衔接与稳定。如今，袁先生顺利康复，恢复了正常行走。

此次3d打印髋关节翻修术在该院成功实施，标志着襄阳骨科关节置换术迈入个体化精准治疗新阶段。未来，这项技术还可广泛应用于医疗，造福人民。

厕所也能3d打印，还获30万元奖励

近日，苏州高新区旅游部门收到来自国家旅游发展基金对大阳山国家森林公园3d打印厕所项目的30万元奖励。

像大阳山国家森林公园的3d打印厕所，在今年揭晓的全国“厕所革命先进奖”推荐评审中，获得了“技术创新奖”。这样的厕所已成为了旅游景区风景组成的一个部分了。

这个被称作为“森林中的小盒子”的3d打印厕所，通过建筑和景观设计，将3d打印厕所与周边环境完美地结合了起来，使厕所也成为大阳山植物园景观不可或缺的一部分：它以建筑垃圾为原料，实现了低碳环保的理念，今年还荣获了中国城市环境卫生协会颁发的“最美公厕”科技奖。

3d打印厕所的建成与投用，不仅展现了这个4a景区旅游与科技的结合，生态与建筑的融合，更是表达了大阳山一片森林、一种生活的品牌理念。自从投用后，广受游客好评。

鸭子被猪拱断了嘴，3d打印神威助其恢复如初

生活在密歇根州某农场的blu是一只蓝灰色鸭子，是瑞典蓝色的混合品种。大多数情况下，它过着和平安定的生活，但是在1月份，它竟然被一头猪冲进来给拱了，这次遭遇让它的喙严重受损。

亚历山大与克里斯·威廉姆斯合作，c33d的首席执行官兼总裁，负责规划blu喙的重建工作。据威廉姆斯说，c3团队的成员是一位动物爱好者，他听说过blu的情况之后，希望对blu援助，因此该公司提供3d设计和3d打印方案。为了设计喙，团队3d扫描了blu喙的剩余部分，并打印了几个原型，然后再决定一个适合他的“配件”。

为了做出适合blu材料的喙，c3团队与兽医kimberleebuck进行了交流。医院的团队之前曾经做过类似的项目，用丙烯酸制造假肢，但总是被损坏，这取决于鸟类对它们的反应。随着blu喙使用的材料的组合，假肢既轻便又坚固，希望其不会发生形变或损坏，就像一个自然的喙。

blu只是c33d技术受益的其中一个动物。威廉姆斯和他的团队已经在开展其他一些项目，这些项目将使用3d打印来帮助需要的动物。

维多利亚大学使用3d打印将古希腊生活场景引向世人

近日，来自惠灵顿的新西兰维多利亚大学的学生使用3d打印来重建和研究希腊文物。该项目由高级讲师黛安娜·伯顿博士领衔，目标是给予学生一个与文物互动接触的学习体验。

为了把历史放在学生手中，数字扫描文物，然后由shapeways3d打印出来。第一个扫描的项目是“kylix”，这是古希腊人用来参加饮酒游戏的船只。

伯顿博士说，学生要想真正掌握对象的使用方式，就必须能够以古老的方式接触它，3d打印对象能促进这一点的实现。

学生还设计了自己的古老储存罐。他们首先使用预先提供的模板装饰了黑色插图，然后进行了扫描和映射。每个学生将他们自己的个人故事整合到打印物上。

到目前为止，伯顿博士和她的学生扫描了近30件古代文物。最终，他们希望开发经典博物馆的在线3d实验室。这将使世界各地的人们能够查看和与大学收藏的互动。而惠灵顿维多利亚大学将保持世界对古代人类历史的进一步了解。

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