醫療3D打印技術今后的發展方向是什么

來源:311供應鏈研究院    關鍵詞:醫療3D打印,    發布時間:2020-02-23

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國內醫療行業對3D打印技術的應用始于上世界80年代后期,最初主要用于快速制造3D醫療模型,在當時,3D打印技術主要用來幫助醫生與患者溝通、準確判斷病情以及進行手術規劃。可以說,我國在醫療行業對于3D打印技術應用的探索起源已久,并伴隨著3D打印技術的發展走向深入。

近年來,隨著3D打印技術的發展和精準化、個性化醫療需求的增長,3D打印技術在醫療行業應用在廣度和深度方面都得到了顯著發展。在應用的廣度方面,從最初的醫療模型快速制造,逐漸發展到3D打印直接制造助聽器外殼、植入物、復雜手術器械和3D打印藥品。在深度方面,由3D打印沒有生命的醫療器械向打印具有生物活性的人工組織、器官的方向發展。本文主要介紹醫用3D打印技術在如下5個領域的最新進展。

1、手術規劃模型,對于風險高難度大的手術,術前規劃十分重要。傳統上,通過CT、核磁共振(MRI)等影像設備獲取患者的數據,是做醫生手術預規劃的基礎,但得到的醫學影像是二維的,之后還需要利用軟件將二維數據轉成逼真的三維數據。3D打印機可以將三維模型直接打印出來,既可輔助醫生進行精準的手術規劃、提升手術的成功率,又方便醫生與患者就手術方案進行直觀的溝通。此外,即使在治療失敗,3D打印也可以為醫患雙方提供可溯源的依據。

醫療3D打印技術今后的發展方向是什么

2、植入物,一些植入物是通過鑄造或傳統的金屬加工方法來制造的,需要首先制造出模具,對于只需要一件或者少量的植入物來說,單件生產成本十分昂貴。對于結構復雜的特殊植入物,使用從傳統技術也難以實現。而3D打印技術用于制造骨科植入物,可以有效降低定制化、小批量植入物的制造成本,并可以制造出更多結構復雜的植入物。近年醫療行業越來越多地采用金屬3D打印技術(直接金屬激光燒結或電子束熔融)設計和制造醫療植入物。在醫生與工程師的合作下,使用3D打印技術能夠制造出更多先進合格的植入物和假體。

3、骨骼替換,對于需要切除骨骼的患者來講,這無疑是一個天大的好消息,如今通過3D打印機可以打印用于替換人體骨骼的鈦合金“骨骼”。目前已研發了幾十種3D打印機打印出來的鈦合金人體“骨骼”,其中頸椎椎間融合器、頸椎人工椎體及人工髖關節3個產品已進入臨床觀察階段。

與傳統的金屬骨骼相比,3D打印“骨骼”不但尺寸非常精確,而且帶有可供骨頭長入的孔隙(打印出網狀結構),相鄰骨頭在生長的過程中會進入孔隙,使真骨與假骨之間牢固地結成一體,使患者的恢復期縮短。這項技術同樣要用到上面講的CT掃描,三維重建技術,再使用金屬3D打印機打印出鈦合金骨骼。

4、皮膚修復,有研究者研究將不同細胞外基質應用于皮膚3D打印技術中,這樣可以最大限度將皮膚的活性及其他天然屬性提高,使得移植后受損皮膚的修復及打印皮膚與正常皮膚有效地融合。將人皮膚成纖維細胞和角朊細胞直接沉積在支架上,取得了良好的皮膚組織再生效果,采用靜電紡絲技術制成多層膠原支架。

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