4D打印概念或許對(duì)于今天的大眾而言有些陌生。其實(shí)，4D打印技術(shù)是在4年前提出的。2013年2月25號(hào)，在美國(guó)加州舉辦的TED 2013大會(huì)上，來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院的斯凱拉·蒂比茨展示了4D打印技術(shù)，并且是通過(guò)一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)向與會(huì)者展示的，并借助實(shí)驗(yàn)加以闡述。

　　3D打印是預(yù)先建模再打印出成品，而4D打印的邏輯，是把產(chǎn)品設(shè)計(jì)通過(guò)打印機(jī)嵌入可以變形的智能材料中，在特定時(shí)間或激活條件下，無(wú)需人為干預(yù)，也不用通電，便可按照事先的設(shè)計(jì)進(jìn)行自我組裝。

　　所謂的4D打印，準(zhǔn)確地說(shuō)是一種能夠自動(dòng)變形的材料，只需特定條件（如溫度、濕度等），不需要連接任何復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備，就能按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)折疊成相應(yīng)的形狀。4D打印最關(guān)鍵是“智能材料”。4D打印由MIT 與Stratasys教育研發(fā)部門合作研發(fā)的，是一種無(wú)需打印機(jī)器就能讓材料快速成型的革命性新技術(shù)。

　　中國(guó)人造出全世界第一個(gè)4D打印乳房，第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院6日通報(bào)，該院成功實(shí)施了世界首例計(jì)算機(jī)輔助4D打印生物可降解材料填充物乳房重建手術(shù)，為乳腺癌乳房切除患者帶來(lái)新的重建方式。

　　2016年8月，罹患乳腺癌的張雪（化名）在西京醫(yī)院接受治療。當(dāng)時(shí)腫瘤的大小超過(guò)了6cm，盡管實(shí)施了新輔助化療，但仍只能實(shí)施乳房全切。專家決定為其實(shí)施計(jì)算機(jī)輔助4D打印生物可降解材料填充物乳房重建手術(shù)。

　　圖為展示4D打印生物可降解材料填充物

　　術(shù)前，首先由西京醫(yī)院放射診斷科的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行薄層的乳房MRI掃描，手術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)核磁共振成像精確采集腫瘤及乳房影像信息，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維重建和模擬切除。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)模擬切除的組織缺損精確設(shè)計(jì)填充物大小，進(jìn)行缺損部位一比一3D打印。

　　手術(shù)當(dāng)日，由西京醫(yī)院甲乳血管外科凌瑞主任、張聚良副教授主刀，首先依據(jù)計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果進(jìn)行了左側(cè)乳腺癌的大范圍切除并腋窩淋巴結(jié)清掃，之后，在缺損的乳腺組織處植入了預(yù)先設(shè)計(jì)好的4D打印生物可降解材料填充物，成功進(jìn)行了乳房重建。患者術(shù)后恢復(fù)良好，第三天即出院，術(shù)后患者還常規(guī)接受了放療。術(shù)后幾次復(fù)查，植入物可見(jiàn)逐漸塑形，與組織相容性良好，自體纖維血管組織開始生長(zhǎng)。

　　據(jù)介紹，此次應(yīng)用的生物填充材料屬于“4D”范疇，加入了時(shí)間維度，即通過(guò)改變結(jié)構(gòu)和材料的分子量，填充物可以在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行變形降解，避免在體內(nèi)留有異物。此次為張雪植入的生物可降解材料填充物即可在1年半至2年時(shí)間內(nèi)變形降解，在此時(shí)間內(nèi)，自體的纖維組織會(huì)逐漸生長(zhǎng)進(jìn)入植入物內(nèi)，最終完全替代植入物，保證了乳房的外形。

　　專家介紹，該術(shù)式的成功實(shí)施，極大地拓寬了乳腺癌保乳手術(shù)適應(yīng)癥，避免了自體組織乳房重建的巨大創(chuàng)傷，以及應(yīng)用硅膠假體帶來(lái)的并發(fā)癥，而且填充物可以精準(zhǔn)個(gè)體化設(shè)計(jì)，將成為全新的乳房重建術(shù)式。