1986 年，Charles Hull 开发出世界上第一台商业 3D 打印机，为充溢幻想、酷爱探究的人类又增添了一件大玩具。3D 打印，是一种以数字模型文件为根底，经过逐层堆叠累积的方法来结构物体的技能。
经过 30 多年的开展，该项技能现在已被广泛使用于工业设计、修建、轿车航空、医疗工业、土木工程等多个范畴。今日，让我们一起来共享一下 3D 打印技能在泌尿外科范畴的使用现状吧。
ccvideo手术仿照
现在 3D 打印技能可根据患者的 CT 或 MRI 等印象资料进行建模，精准打印出病变模型和手术区域的解剖结构，让手术医师术前更充沛的了解病变部位的解剖特色，断定肿瘤的巨细、方位及毗连联系，或是血管的变异状况等。一份体积为 41.79 mm3的手术标本，经计算机仿照重建的尺度为 38.88 mm3，而打印出来的标本模型可准确到 38.50 mm3，可见 3D 打印机肯定是个仿照高手。
心痒痒想练习一把？来自日本的 Komai 医师使用 3D 模型进行仿照手术，并为 10 名肾 R.E.N.A.L 评分 ≥ 8 的患者顺畅施行了肾部分切除术，切缘均为阴性。住院医师 Atalay 在仿照了 5 名 PNCL 手术后，对肾盂肾盏解剖知道、结石定位以及穿刺通道的挑选均优于术前。
此外，有研讨者经过 3D 打印技能来断定前列腺癌肿瘤侵略有无累及神经血管制，以便决议计划是否适宜行保存神经的前列腺癌彻底治愈术。实在直观的模型体会要远远优于传统的印象资料，能更好的进行术前危险评价，经过仿照练习下降手术危险，让术者多了一份淡定和沉着。关于年青医师及初学者而言，仿照手术的练习形式也将大大加速其技能生长的脚步。
医疗教育
3D 打印技能将为医疗教育带严重的革新，从入学的那一刻起，3D 打印机便可担当起一名优异的「助教」，制作出传神的解剖标本亦或是杂乱难明的蛋白质结构，医学生们再也不必忧虑" 人多粥少"，书本上僵硬的图谱将栩栩如生。
此外，为患者进行病况介绍、术前说话交流等，比较于 CT 及 MRI 等专业印象资料，模型愈加实在易懂，前进患者及家族了对疾病及手术过程的知道和了解，利于树立杰出的医患联系。
医疗设备及植入耗材
3D 打印机打印出来的输尿管导管在猪身上进行实验，证明其具有牢靠的「支架」及「内引流」功用。此外，Park 等研讨团队打印出了抗反流的输尿管导管，这类双「J」管带有单向瓣膜，尿液反流率较传统导管下降了 28 倍，大大下降了膀胱输尿管-肾脏反流的危险。
3D 打印出来的腹腔镜 Trocar 在动物实验上相同超卓，能很好的保持腹腔压力并支撑腹腔镜操作器械。3D 打印技能能满意精准打印以及个体化出产的需求。需求长时间留置尿管的患者，可为其打印愈加「合身」的尿管以削减尿道损害及不适。为满意个体差异需求，3D 打印机还可定制打印人工尿道内括约肌或是阴茎假体等植入物。
因为 3D 打印的工艺特性，出产出来的医疗设备均自带「无菌光环」，可以完成「即打即用」。在军事战役及灾祸现场等场景，3D 打印机将有用处理医疗资源紧缺及运送困难等问题。
打印「器官」！
3D 生物打印是最令人等候的技能革新，其在泌尿外科范畴展现出巨大远景。该技能是根据安排工程及再生医学的开展，将生物资料与安排细胞作为「墨水」打印出人体器官。
曩昔 30 年，跟着肾移植技能的不断前进，越来越多的终晚期肾衰竭患者从中获益。但是各国均面对着肾源紧缺的现状。美国等候肾移植的患者超越 93000 人，在我国仅四川华西医院排队等肾源的患者就有 1700 人之多。患者一方面需求面对长时间血透的经济压力，一方面肾源好像又遥遥无期。3D 生物打印结合再生医学工程或为处理器官缺少供给新的思路。
3D 生物打印现已成为泌尿外科范畴近年来的研讨热门。人体安排器官可根据其杂乱程度分为四类。
第一类是相对平坦的器官，如皮肤、软骨等也现已被成功移植到人类身上。
第二类为管状器官如血管、尿道等器官，制作难度更高。2017 年科学家们现已使用由滑润肌细胞以及尿路上皮细胞构成的聚合物成功打印出了尿道，在 7 天后 80% 的细胞仍具有活力。
第三类是更为杂乱的中空器官如膀胱、阴道等，该类器官形状不规则而且与毗连器官联系密切，现在没有成功打印出来。有研讨者为 4 名先天阴道缺如的患者进行了「阴道移植」，研讨人员在以胶原蛋白构成的支架上栽培从患者身上获取的生殖细胞，并经培育后植入患者体内，随访 8 年该 4 名女人性生活及阴道功用均正常。
第四类是制作难度最高的实体器官如肾脏、肝脏等。肾脏内细胞品种更多，细胞摆放细密，而且需求杂乱的滋补血管保持其正常生理功用，要出产肾脏相同面对着不小的应战。近期，一款称为整合器官安排打印机（ITOP）问世，该打印机可以同步堆砌多种细胞成分，有望完成耳朵软骨、骨骼、滑润肌安排乃至是肾脏的打印，研讨仍在进行中。
图 3D 打印肾脏「支架」
总结与展望
3D 打印技能正飞速开展，英国《经济学人》报乃至将其称之为「引领下一代工业革命的新式技能」。该技能在医疗范畴被越来越多的用于制作医用资料及安排器官，而且其造价本钱也在逐年下降。虽然在医学 3D 生物打印还处在研讨阶段，信任跟着技能的前进，3D 打印技能将大放异彩，出产出真正可移植的器官，未来有望极大缓解器官紧缺以及下降移植排挤相关并发症。
参考文献
1. Colaco M, Igel DA, Atala A. The potential of 3D printing in urological research and patient care. Nat Rev Urol. 2018
2. Kim GB, Lee S, Kim H, et al. Three-Dimensional Printing: Basic Principles and Applications in Medicine and Radiology. Korean J Radiol. 2016;17(2):182-97
3. Komai Y, Sugimoto M, Gotohda N, et al. Patient-specific 3-dimensional Printed Kidney Designed for "4D" Surgical Navigation: A Novel Aid to Facilitate Minimally Invasive Off-clamp Partial Nephrectomy in Complex Tumor Cases. Urology. 2016
4. http://med.china.com.cn/content/pid/12870/tid/5
5. Print me a Stradivarius – How a new manufacturing technology will change the world. Economist Technology. 2011-02-10
