3D打印心脏渐行渐近 澳洲科学家打印出会跳动的心脏细胞

3D 打印人类器官的目标虽然还很遥远，但是每前进一步，这个梦想就会更靠近现实一点。在澳洲，悉尼心脏研究所（Sydney-based Heart Research Institute，HRI）开发了一种可以打印人类细胞的生物打印机，可以用来修复受损的心脏组织。研究的效果也很神奇，这些心脏细胞可以跳动，就像一颗真正的心脏一样。

HRI 的一位科学家 Carmine Gentile 博士介绍说，患者只需要提供医务人员他们的表皮细胞，用它们生成干细胞，再进一步生成心脏细胞，医生利用这台打印机可以打印患者所需的特定心脏细胞，然后生成可以植入心脏的组织，来修复受损的器官。

这种方法对饱受痛苦的心脏病患者裨益颇多，尤其是传统的治疗手段不奏效的时候。典型的心脏病治疗过程，包括血管成形术，在这个过程中让气球膨化来扩大被阻塞的冠状动脉，以及再灌注治疗，包括植入支架和施以大量药物。在这个过程中，3D打印组织可以提供急需的替代品。

科林学院的一位心脏病科医生和副教授杰玛 Figtree 解释，透过用一个有效的修补方式来替换坏死的心脏肌肉，可以大大地解决他们呼吸短促的问题，提高生活品质。“仅仅在澳洲，就有 35 万人受到心脏病的侵害，每天会有 24 人死于心脏病，因此这项 3D打印技术的突破非常有意义。”

除了创建可植入的心脏细胞，3D 生物打印机还可以创建特定器官用于药物测试，也就是说，可以用病人自身的细胞创建一个迷你的心脏器官，在给病人使用药物之前，在这个迷你的心脏器官上先测验一下效果。Gentile 博士也称之为惊人的发现，因为这可以让我们在短时间发现药物在病患身上的副作用。

当然，这项技术不会马上引入澳洲各地的医院，HRI 的研究人员认为这项技术在未来 5 到 10 年内才能用于病人的治疗。

虽然，3D 生物打印可植入人体组织，仍然处于实验室阶段目前，但是 3D打印已经开始应用于一些心脏手术的实践。

据报导，香港医生曾透过 3D打印的模拟器官来进行术前的准备，提高手术的成功率。香港中文大学及香港大学联手开发了一种技术，透过经病人食道超声波造影所收集的数据进行三维重建，塑造出高仿真的复杂心脏结构的 3D 矽胶软件模型，协助术前规画，为病人制订个人化的介入治疗方案。

心脏结构复杂且因人而异，进行心脏介入手术的难度因而十分高。医护人员可能需要在手术进行期间尝试多于一次，才能确认放置治疗仪器的最佳位置，导致出现心脏手术并发症甚至手术失败的机率增加。医护人员可能需要在手术进行期间尝试多于一次，才能确认放置治疗仪器的最佳位置，导致出现心脏手术并发症甚至手术失败的机率增加。这项技术有助于医护人员于手术进行时，更准确地将仪器放入最佳位置，减低出现并发症或手术失败的风险。

这项技术源于 2015 年的一宗复杂左心耳封堵术个案。去年，一名于香港威尔斯亲王医院接受左心耳封堵术的 78 岁女病人，术前经食道超声波发现其左心耳呈双叶状，这种结构增加了封堵术的难度，医护人员必须有相当周详的术前规画，以求更准确地将封堵器放入病人左心耳的两端。

因此，团队创新地利用 3D打印技术来协助手术的计划，并利用塑造出的 3D 软件模型在术前模拟相关治疗程序，术后跟进及评估显示患者情况良好。