3D打印技術(shù)將為醫(yī)療行業(yè)帶來(lái)巨大發(fā)展

2014-04-25 來(lái)源：健客網(wǎng)社區(qū) 標(biāo)簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護(hù)膚

摘要：數(shù)據(jù)顯示，全世界每天就有18個(gè)人因?yàn)檎也坏胶线m的器官移植而導(dǎo)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“增材制造(A dditiveM anufacturing)”，與傳統(tǒng)的機(jī)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(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)文件為基礎(chǔ)，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(gòu)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(guó)出現(xiàn)，目前3D打印設(shè)備已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域。

　　目前美國(guó)Organovo公司已經(jīng)用3D打印技術(shù)培養(yǎng)出人體肝臟組織，用于毒理預(yù)測(cè)學(xué)和疾病建模，并計(jì)劃在今年年底正式商用。隨著技術(shù)的日益成熟，3D打印將掀起醫(yī)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(yī)療領(lǐng)域的3D打印技術(shù)

　　上海交通大學(xué)醫(yī)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(xiǎn)，醫(yī)生正在想辦法讓他重新站立行走。

　　中國(guó)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(fù)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(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上在計(jì)算機(jī)中構(gòu)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(shè)備，打印出一個(gè)完整的與病人相同的骨盆模型。由醫(yī)師先在模型上進(jìn)行模擬切除，根據(jù)模型的殘缺情況，設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)，有利于周圍組織與假體形成一體。最后的手術(shù)很成功，病人已經(jīng)能夠站立行走。

　　據(jù)悉，從上世紀(jì)80年代后期，戴尅戎的醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)就開始在骨科應(yīng)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(yī)院的數(shù)百例四肢和骨盆嚴(yán)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(jié)修復(fù)假體，并取得成功。

　　戴尅戎表示，3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展空間巨大。從醫(yī)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(shù)量、節(jié)約成本，正好能滿足個(gè)體化、精準(zhǔn)化醫(yī)療的需求。

由3D打印技術(shù)打印出來(lái)的石膏模型

　　應(yīng)用市場(chǎng)將超百億

　　3D打印頂尖咨詢機(jī)構(gòu)Wohlers去年發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告顯示，2012年3D打印市場(chǎng)(包括全球范圍內(nèi)所有的產(chǎn)品和服務(wù))年平均增長(zhǎng)28 .6%(復(fù)合年增長(zhǎng)率)，總產(chǎn)值達(dá)到22.04億美元，過(guò)去三年(2010年-2012年)的年平均增長(zhǎng)率為27.4%。2019年3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到60億美元。在醫(yī)療方面的應(yīng)用市場(chǎng)份額占15 .1%，位居第三位。LuxR esearch的分析師預(yù)測(cè)，3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)將迅速采用，預(yù)測(cè)2025年該市場(chǎng)達(dá)到19億美元，折合人民幣超百億。

　　業(yè)界認(rèn)為，3D打印在醫(yī)療行業(yè)甚至整個(gè)生命學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。康奈爾大學(xué)機(jī)械工程與計(jì)算機(jī)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(fù)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(dāng)前3D生物打印領(lǐng)域的先驅(qū)是美國(guó)Organovo公司。該公司商業(yè)運(yùn)作執(zhí)行副總裁Mike Renard說(shuō)，他們用3D打印技術(shù)培養(yǎng)的人體肝臟組織，已經(jīng)被用于毒理預(yù)測(cè)學(xué)和疾病建模，第一個(gè)正式商用發(fā)布計(jì)劃在2014年底進(jìn)行，屆時(shí)將通過(guò)提供首個(gè)他們培養(yǎng)的人類肝臟組織樣本，來(lái)擴(kuò)大該技術(shù)的推廣。“我們相信，(3D打印)組織工程學(xué)(應(yīng)用)具有重塑全球藥物和醫(yī)療領(lǐng)域的潛力。”Mike Renard表示，目前3D生物打印能為測(cè)試新藥的測(cè)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(biāo)，在培養(yǎng)組織時(shí)將病人自己患病細(xì)胞更好地進(jìn)行融合從而作為開發(fā)個(gè)性化治療方法的基礎(chǔ)。

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