3D打印技術(shù)將為醫療行業(yè)帶來(lái)巨大發(fā)展

2014-04-25 來(lái)源：健客網(wǎng)社區標簽：掌上醫生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：數據顯示，全世界每天就有18個(gè)人因為找不到合適的器官移植而導致死亡。但這種局面有望得到改變，3D打印技術(shù)發(fā)展迅速，今后或許可以通過(guò)3D打印得到合適的器官。

　　3D打印也稱(chēng)“增材制造(A dditiveM anufacturing)”，與傳統的機械制造主要通過(guò)削除材料完成產(chǎn)品的方式不同，是一種以計算機的數據設計文件為基礎，使用粉末狀金屬或塑料或者其他可粘合材料，通過(guò)逐層堆疊累積的方式，將材料逐層沉積或黏合以構造成三維物體的技術(shù)。3D打印早在80年代就已經(jīng)在美國出現，目前3D打印設備已經(jīng)廣泛地應用于航空航天、汽車(chē)、工業(yè)、醫療、建筑等領(lǐng)域。

　　目前美國Organovo公司已經(jīng)用3D打印技術(shù)培養出人體肝臟組織，用于毒理預測學(xué)和疾病建模，并計劃在今年年底正式商用。隨著(zhù)技術(shù)的日益成熟，3D打印將掀起醫學(xué)界的產(chǎn)業(yè)革命。

由3D打印技術(shù)打印的人體四肢

　　醫療領(lǐng)域的3D打印技術(shù)

　　上海交通大學(xué)醫學(xué)院一個(gè)骨盆腫瘤患者，經(jīng)過(guò)診治后大半個(gè)骨盆被切除，面臨殘廢的風(fēng)險，醫生正在想辦法讓他重新站立行走。

　　中國工程院院士、該院骨科主任戴尅戎教授介紹，按照以前的辦法，一般是使用制好的“通用型”金屬制品或經(jīng)過(guò)處理的異體骨頭修復骨骼巨大缺損，但匹配度差，效果并不好。而如今，他們正在嘗試用3D打印技術(shù)為患者重新“打印”一個(gè)新的骨盆。

　　在手術(shù)前，他們用CT掃描和磁共振技術(shù)采集完整的骨盆和腫瘤的數據，在此基礎上在計算機中構建出病人骨盆的立體圖像，并給出腫瘤的邊界和手術(shù)切除的范圍。同時(shí)，通過(guò)3D打印設備，打印出一個(gè)完整的與病人相同的骨盆模型。由醫師先在模型上進(jìn)行模擬切除，根據模型的殘缺情況，設計制造出人工半骨盆假體并在模型上進(jìn)行模擬安裝和修正，模擬安裝成功后，再使用鈦合金打印出真正的骨盆假體。手術(shù)切除腫瘤后，植入假體并與殘留骨盆精確連接。訂制的骨盆表面還可加上特殊涂層或微孔結構，有利于周?chē)M織與假體形成一體。最后的手術(shù)很成功，病人已經(jīng)能夠站立行走。

　　據悉，從上世紀80年代后期，戴尅戎的醫學(xué)團隊就開(kāi)始在骨科應用3D打印技術(shù)即快速原型技術(shù)，已利用3D打印技術(shù)為九院和其他醫院的數百例四肢和骨盆嚴重病變的病人制作了不同部位和形狀的個(gè)體化骨關(guān)節修復假體，并取得成功。

　　戴尅戎表示，3D打印技術(shù)在醫療領(lǐng)域的發(fā)展空間巨大。從醫學(xué)角度看，3D打印技術(shù)有幾個(gè)特點(diǎn)，即因人制宜、就地制作、不限數量、節約成本，正好能滿(mǎn)足個(gè)體化、精準化醫療的需求。

由3D打印技術(shù)打印出來(lái)的石膏模型

　　應用市場(chǎng)將超百億

　　3D打印頂尖咨詢(xún)機構Wohlers去年發(fā)布的一項報告顯示，2012年3D打印市場(chǎng)(包括全球范圍內所有的產(chǎn)品和服務(wù))年平均增長(cháng)28 .6%(復合年增長(cháng)率)，總產(chǎn)值達到22.04億美元，過(guò)去三年(2010年-2012年)的年平均增長(cháng)率為27.4%。2019年3D打印市場(chǎng)規模將達到60億美元。在醫療方面的應用市場(chǎng)份額占15 .1%，位居第三位。LuxR esearch的分析師預測，3D打印技術(shù)在醫療行業(yè)將迅速采用，預測2025年該市場(chǎng)達到19億美元，折合人民幣超百億。

　　業(yè)界認為，3D打印在醫療行業(yè)甚至整個(gè)生命學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應用前景。康奈爾大學(xué)機械工程與計算機科學(xué)技術(shù)教授胡迪·利普森提出了一個(gè)“3D打印生命階梯”概念，即把身體各部位排列成一個(gè)階梯。階梯底層是無(wú)生命的假肢；中層是簡(jiǎn)單的活性組織如骨骼與軟骨；再往上是靜脈和皮膚；最靠近階梯頂層的是復雜且關(guān)鍵的器官，如心臟、肝臟和大腦；生命階梯的頂層將是完整的生命單位———也許有一天將會(huì )是具備完整功能的人造生命形式。

　　當前3D生物打印領(lǐng)域的先驅是美國Organovo公司。該公司商業(yè)運作執行副總裁Mike Renard說(shuō)，他們用3D打印技術(shù)培養的人體肝臟組織，已經(jīng)被用于毒理預測學(xué)和疾病建模，第一個(gè)正式商用發(fā)布計劃在2014年底進(jìn)行，屆時(shí)將通過(guò)提供首個(gè)他們培養的人類(lèi)肝臟組織樣本，來(lái)擴大該技術(shù)的推廣。“我們相信，(3D打印)組織工程學(xué)(應用)具有重塑全球藥物和醫療領(lǐng)域的潛力。”Mike Renard表示，目前3D生物打印能為測試新藥的測試者提供更好樣本、更好地理解疾病發(fā)展來(lái)幫助藥物確定新目標，在培養組織時(shí)將病人自己患病細胞更好地進(jìn)行融合從而作為開(kāi)發(fā)個(gè)性化治療方法的基礎。

　　戴尅戎很看好該技術(shù)在醫療領(lǐng)域的應用。“3D打印非常有發(fā)展前景，對于醫療產(chǎn)品的創(chuàng )新改革以及推廣應用都有重大推動(dòng)，是一種非常有生命力的新技術(shù)！”