“3D打印+醫療”的發展新方向
近年來,3D打印技術在醫療領域得到廣泛的探索和臨床實踐,特別是將3D打印技術用于膝關節骨缺損治療、股骨頭壞死、頸椎腰椎疾病等骨科領域,幫助很多無法正常行走的患者重新“走回”健康生活。
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3D打印在醫療領域的應用
1、藥物
通過在3D打印機中加入裝有化學藥品的容器,3D打印機可合成用戶所需藥品。這將大大降低藥品制作成本,減輕患者負擔。
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2、醫療模型
3D打印的醫療模型讓醫生在手術前直觀的看到手術部位的三維結構,幫助醫生規劃手術方案。尤其針對復雜手術,有助于降低手術風險,提高手術的成功率。
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3、植入物
個性化定制人工骨骼在臨床應用中需求量特別大,是由于人體骨骼形態不規則,個體形態差異較大。比利時哈塞爾特大學BIOMED研究所為患者打印并移植了下頜骨利用激光輔助3D打印技術。南方醫科大學黃華軍等,收集臨床復雜脛骨平臺骨折病例以及常用脛骨平臺鋼板的CT數據,進行骨折三維重建、虛擬復位以及建立鋼板三維模型庫,然后進行內固定方案的數字化設計。3D打印出骨折復位模型以及鋼板模型,在3D模型上按照數字化設計內固定方案進行模擬手術,結果顯示3D打印技術結合數字化設計能有效的提高復雜脛骨平臺骨折內固定植入效果。
由于骨腫瘤、車禍等造成的骨骼缺損、頜面損傷、顱骨修補等,都無法用一般修復產品進行治療,而3D打印產品提供了有效的解決方案,這些打印的假體不僅可以依據患者的自身特點進行量體裁衣而制造。而且3D打印技術能夠打印出與植入物一體的仿生骨小梁微孔結構,從而有利于人體骨骼的長入。
4、組織、器官
3D打印人造器官打印機分為噴墨人造器官打印、微擠壓成型人造器官打印和激光輔助人造器官打印三類,根據其工作原理。這三類打印機在打印再生組織和器官上各有利弊。雖然目前出現的生物3D打印器官并不是功能完整、結構完整的器官,但是它們在藥物篩選測試、疾病的研究領域已經開始發揮作用。采用3D打印的器官和組織可以有效提高藥物的篩選成功率。
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5、口腔
3D打印的數字化口腔技術為牙科行業帶來了精度高、成本低、效率高的優點,以及符合規范化生產鏈相符的口腔數據。減少醫生手工制作模型、義齒等牙科產品的時間,將精力回歸到口腔疾病的診斷及實施口腔手術本身。對于牙科技師而言,雖然遠在醫生診室之外,但只要獲得患者的口腔數據,就可以根據醫生要求定制出精準的牙科產品。
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6、器械制造
金屬3D打印技術在醫療器械領域的潛力已經超越了原型承擔復雜手術器械的制造任務。如在膝關節前交叉韌帶損傷修復手術中,如要保證手術的精準和微創,醫生需要借助一種精密而特殊的手術工具。制造這種工具的鎳鉻鐵合金是一種難加工材料,使用傳統的機加工方式制造該手術工具的難度很高,而且所花費的時間長、成本高。這種情況下,使用3D打印技術進行制造則更為適合。
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3D打印醫療應用前景
與國外相比,我國3D打印行業正處于急速發展時期,市場潛力巨大,伴隨著個性化醫療的發展,以及國家醫保政策的貫徹實施,3D打印產品的需求量將會急劇增加。
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2017年12月5日,CFDA發布了《3D打印醫療器械制造指導意見》,為醫療設備制造商提供有關3D打印技術方面的建議,同時還指出制造商在提交3D打印醫療設備審批時需包含的內容,包括對各種3D打印方法的思考、設備設計、功能、耐用性測試及質量系統要求。這是繼去年5月CFDA發布針對醫療制造商的3D打印草案指南之后的又一促進3D打印醫療設備進一步發展的舉措。同時,這也體現出國家對3D打印這一重要新興技術的重視和實踐。