【原】7TH ACD 分享之3D 打印

未来科技——3D打印技术的临床应用

你听说过“3D”这个词汇吧？3D电视、3D游戏、3D打印等以“3D”冠名的新科技技术我们已不再陌生。目前，3D打印技术已经在各个领域被广泛应用，将科技融入到日常生活，给普通人生活带来实实在在的改变。

3D打印即三维打印出现于20世纪90年代，最初应用于模具制造、工业设计等领域，随着打印材料的研发和控制技术的完善，其应用领域也越来越广泛。

3D打印技术是将计算机设计的三维数字模型分解成若干层平面切片,然后由3D打印机把粉末状、液状或丝状可黏合材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整物体的技术。

我这几年虽然听说过3D打印技术在医学领域中的应用，印像中还是停留在模型模具上的应用，比如义肢、义齿、器官假体、骨骼组织等的应用，我个人认为这已经是科技发展到一个很了不起的地步了，已经为越来越多的患者解除相当大病痛了，是一项功得无量的技术！

这次参加第七届亚洲膳食大会，我真是开了眼界呀，3D打印技术已经深入医学领域应用了，从普通外科、口腔外科、肿瘤内科、假体、器官移植、医学教学到临床营养膳食了。王博士的演讲十分让人动容。

摘要

南京医科大学第一附属医院依靠3D打印技术，帮助一位患先天性马蹄内翻足的患者预先订制3D“病足模型”，医护人员从而精准判断病足情况，成功手术帮助患者康复回家。据悉，这是我国首次将3D打印技术应用于足踝手术。
 
北京清华长庚医院首任执行院长董家鸿教授率领该院肝胆胰外科医师团队，利用3D打印技术，成功完成10例胆道癌症精准根治性切除。通过3D技术实现胆道癌症的精确根治性切除成为了我国首创。

“3D打印临床营养膳食”！“3D打印临床营养膳食”！是的，你没有听错，3D打印出食品了，还是营养均衡、色香味俱全的食品！3D打印技术在医疗方面的应用取得如此叹为观止的惊人进展，真的不能不为我们人类的智慧点赞呀。

3D打印技术已经不再停留于打印无生物活性的人工关节和假体。随着新材料技术的不断发展，能够满足3D打印的材料也由金属、塑料、陶瓷等单一固体粉材发展到液体、凝胶、细胞等混合材料，3D打印技术迈向了生物活性打印时代，其在临床中的应用越来越广泛。目前3D后期技术已经广泛应用于血管外科、口腔颌面外科、神经外科等疾病的诊断、术前评估及术式确定等，如今，3D打印的材料延伸到可食营养物材料，将应用于吞咽困难人群。

目前，包括加拿大、日本、德国、瑞典和丹麦在内的许多国家都出现了前所未有的人口老龄化。由此带来的影响包括经济增长放缓，劳动力市场缩减，以及对健康、医疗、关怀等需求的激增。
 
为了照顾好这些老年人，营养和食品行业正在面临相当独特的挑战，因为像中风、痴呆或帕金森氏症等疾病会令老年人的咀嚼或吞咽变得十分痛苦或困难，从而进一步增加出现窒息、营养不良等情况的风险。当前应对这种状况的方法包括将食物捣碎或制成浓浆状。这虽然会令吞咽变得容易，但却不能振奋这些老年人的精神，反而可能导致他们食欲不振，因为这类食物的样子实在是太难看了。

 
而在3D打印技术的帮助下，肉类、糖类食品和蔬菜被挤压成立即可食、容易咀嚼的食物。最大限度地解决了老年人常见的咀嚼和吞咽问题。从本质上讲，该技术是通过将营养物与浓浆混合，然后利用特殊3D打印机和凝胶剂再现自然的形状和质地的。这种工艺可利用包括肉类、碳水化合物，以及蔬菜等多种食材来创造出美味且营养均衡的食品。

王教授向我们展示了很多食品模型，使用食品喷射3D打印机制造出包括豌豆、胡萝卜、马铃薯、牛肉在内的多种经典食品了。它们不仅在味道和质地上与真实食品十分相似，而且十分柔软，还具有额外的营养价值。这带来了诸多好处，比如激发了老年人的食欲，令吞咽更加容易，以及可以根据具体需求添加营养物以实现更好的效果等。

3D打印个体化营养餐：
针对个体老人膳食不平衡导致的潜在健康问题，3D打印技术研究新型的膳食智能平衡方法与装备，利用现有的医疗仪器，对不同人体的健康指标进行检测，获得不同人体的微量元素缺乏状况，进而得到所需营养配方表；然后根据不同人体的所需营养配方表，分别获取制备食品材料的相关参数，进而开发新型的、适合于3D打印的食品材料和成型工艺，合理搭配食品材料，通过3D建模的方式，在计算机上建立外形各异的食品模型，通过3D打印装备对食品材料进行定制化的打印，最终获得满足个人身体营养需求的食品。

这种将食品原料液化并凝结成胶状物，然后通过3D打印技术制造出各种各样的食物的新科技技术真是值得进一步研究发展。这种食物很容易咀嚼和吞咽、消化吸收，将成为老人护理行业的革新者。
 
并且，可以相信，随着相关市场的建设，这些3D打印的食品有望在不远的未来登上人们的餐桌。3D技术制造美味可口、营养丰富、同时易于吞咽消化的食物将更广泛地应用于各个人群，比如术后，婴幼儿等。

来自3D打印食品、个性化食物和医学等各个领域的多位专家于出席了PERFORMANCE（为老年消费者创造营养的个性化食品）计划的成果发布会。该计划致力于使用食品喷射3D打印技术为老年人。
为了解决这一问题，欧洲14个国家已经在过去的3年投入了近300万欧元，联合开展了以3D打印技术为核心的PERFORMANCE项目。这项计划涉及到的国家包括意大利、奥地利、荷兰和丹麦等，领导者则是德国的食品创新企业 Biozoon。
 

 图片来自第七届亚洲膳食大会上拍照资料