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引子

今年3月，湖南省腫瘤醫院頭頸外二科教授田皞成功開展了一例數字化技術輔助下喉癌根治術。該手術運用3D打印預制模型，在導板輔助下切除腫瘤，同期完成喉功能的精準重建。

2001年熱映的科幻大片《侏羅紀公園3》首次將3D打印技術搬上了銀幕。在影片中，博士通過迅猛龍的叫聲解救了同伴，而這救命的聲音正是從3D打印出來的迅猛龍的喉管中發出的。

什么是3D打印技術呢?

3D打印技術由美國發明家查爾斯·胡爾發明。這種技術將計算機中的立體模型分解為一層層的二維圖形，經過逐層打印和疊加，類似于一層又一層爬樓梯，就形成了設計的立體產品。相對于傳統的切削等減材制造技術，3D打印具有獨特的優勢：一方面能實現傳統制造方式難以加工的復雜結構制造；另一方面在輕量化、個性化、節約材料及縮短研發周期和節約加工成本等方面極具優勢。因此，3D打印現被廣泛應用于航空航天、汽車、模具、醫療、義齒、消費品、文化創意等行業的設計驗證制造及直接零件生產，可以大大縮短產品研發周期，節約成本，實現小批量定制。

現實生活中應用3D打印技術的例子比比皆是。例如：空中客車公司的A350客機中超過1000個零部件采用了3D打印技術制造；Huggies公司幫助盲人孕婦將其腹中的胎兒通過醫院三維CT掃描后打印出模型，讓她能夠觸摸感知胎兒的模樣。理論上說，3D打印機可以打印出任何輸入的模型，但是它打印出的成品，其材質決定于打印材料。Huggies公司打印出的“胎兒”，也并不是真正有生命的人，而只是一個模型。目前，3D打印技術已經實現了航空發動機燃油噴嘴、水下無人機、工業模具、汽車零部件、義齒、個性化植入物、鞋底等的打印，給我們的生活帶來了巨大改變。

在醫療3D打印領域，湖南已經走在全國前列。自2014年以來，我省在骨科、腫瘤科、口腔科等16個科室累計完成4000多例應用3D打印醫療模型、導板的臨床手術。

有意思的是，現在不僅有3D打印，還有研究人員正瞄準4D、5D打印展開攻關。4D打印比3D打印多了一個D——時間維度，制造的模型隨時間的不同，可以呈現設定的不同形狀或者性能。而所謂的5D打印就是隨著時間的改變，它的功能還會發生改變。比如打印人體器官，打印好一個框架后在里邊復合上人體的細胞，在適當的環境下向不同的組織進行轉化，最后就轉化成自己的器官。