“3D打印+醫(yī)療”的發(fā)展新方向
近年來,3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛的探索和臨床實踐,特別是將3D打印技術(shù)用于膝關(guān)節(jié)骨缺損治療、股骨頭壞死、頸椎腰椎疾病等骨科領(lǐng)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(yī)療領(lǐng)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(yī)療模型
3D打印的醫(yī)療模型讓醫(yī)生在手術(shù)前直觀的看到手術(shù)部位的三維結(jié)構(gòu),幫助醫(yī)生規(guī)劃手術(shù)方案。尤其針對復雜手術(shù),有助于降低手術(shù)風險,提高手術(shù)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(tài)不規(guī)則,個體形態(tài)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(shù)。南方醫(yī)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(shù)據(jù),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(nèi)固定方案的數(shù)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(shù)字化設計內(nèi)固定方案進行模擬手術(shù),結(jié)果顯示3D打印技術(shù)結(jié)合數(shù)字化設計能有效的提高復雜脛骨平臺骨折內(nèi)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(chǎn)品進行治療,而3D打印產(chǎn)品提供了有效的解決方案,這些打印的假體不僅可以依據(jù)患者的自身特點進行量體裁衣而制造。而且3D打印技術(shù)能夠打印出與植入物一體的仿生骨小梁微孔結(jié)構(gòu),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(jù)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(xiàn)的生物3D打印器官并不是功能完整、結(jié)構(gòu)完整的器官,但是它們在藥物篩選測試、疾病的研究領(lǐng)域已經(jīng)開始發(fā)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(shù)字化口腔技術(shù)為牙科行業(yè)帶來了精度高、成本低、效率高的優(yōu)點,以及符合規(guī)范化生產(chǎn)鏈相符的口腔數(shù)據(jù)。減少醫(yī)生手工制作模型、義齒等牙科產(chǎn)品的時間,將精力回歸到口腔疾病的診斷及實施口腔手術(shù)本身。對于牙科技師而言,雖然遠在醫(yī)生診室之外,但只要獲得患者的口腔數(shù)據(jù),就可以根據(jù)醫(yī)生要求定制出精準的牙科產(chǎn)品。
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6、器械制造
金屬3D打印技術(shù)在醫(yī)療器械領(lǐng)域的潛力已經(jīng)超越了原型承擔復雜手術(shù)器械的制造任務。如在膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷修復手術(shù)中,如要保證手術(shù)的精準和微創(chuàng),醫(yī)生需要借助一種精密而特殊的手術(shù)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(tǒng)的機加工方式制造該手術(shù)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(shù)進行制造則更為適合。
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3D打印醫(yī)療應用前景
與國外相比,我國3D打印行業(yè)正處于急速發(fā)展時期,市場潛力巨大,伴隨著個性化醫(yī)療的發(fā)展,以及國家醫(yī)保政策的貫徹實施,3D打印產(chǎn)品的需求量將會急劇增加。
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2017年12月5日,CFDA發(fā)布了《3D打印醫(yī)療器械制造指導意見》,為醫(yī)療設備制造商提供有關(guān)3D打印技術(shù)方面的建議,同時還指出制造商在提交3D打印醫(yī)療設備審批時需包含的內(nèi)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(zhì)量系統(tǒng)要求。這是繼去年5月CFDA發(fā)布針對醫(yī)療制造商的3D打印草案指南之后的又一促進3D打印醫(yī)療設備進一步發(fā)展的舉措。同時,這也體現(xiàn)出國家對3D打印這一重要新興技術(shù)的重視和實踐。