3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用大盤點

如今，3D打印作為具有代表性的前沿技術(shù)之一 ，其應(yīng)用價值已經(jīng)獲得了諸多業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。在醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印已經(jīng)在逐步滲透于手術(shù)模型預(yù)演、康復(fù)醫(yī)療器械制造等多個細(xì)分應(yīng)用場景，在3D打印前沿技術(shù)的推動下，傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)的服務(wù)模式正加快轉(zhuǎn)變，智能化、高效化、專業(yè)化醫(yī)療服務(wù)模式也加快養(yǎng)成。

手術(shù)預(yù)演模型

對于風(fēng)險高、難度大的手術(shù)，醫(yī)務(wù)工作者進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃十分重要。在以往的手術(shù)預(yù)演過程中，醫(yī)務(wù)工作者往往需要通過CT、核磁共振(MRI)等影像設(shè)備獲取患者的數(shù)據(jù)，之后再將二維醫(yī)學(xué)影像利用軟件轉(zhuǎn)換成逼真的三維數(shù)據(jù)。如今，醫(yī)務(wù)工作者可以借助3D打印機(jī)等設(shè)備，將三維模型直接打印出來。這樣做，既可輔助醫(yī)生進(jìn)行精準(zhǔn)的手術(shù)規(guī)劃、提高手術(shù)的成功率，又便于醫(yī)務(wù)工作者與患者針對手術(shù)方案進(jìn)行溝通和交流。

手術(shù)導(dǎo)板

作為手術(shù)實施過程中的輔助手術(shù)工具 ，手術(shù)導(dǎo)板可以幫助醫(yī)務(wù)工作者準(zhǔn)確實施手術(shù)方案。目前，手術(shù)導(dǎo)板的類型已經(jīng)包括關(guān)節(jié)類導(dǎo)板、脊柱導(dǎo)板、口腔種植體導(dǎo)板等。借助3D打印制作的手術(shù)導(dǎo)板，在彌補(bǔ)了傳統(tǒng)手術(shù)導(dǎo)板制造工藝不足之處的同時，也能對導(dǎo)板的尺寸、形狀等按需進(jìn)行調(diào)整。這樣做，可以使不同的患者都具有符合自己真正需要的導(dǎo)板 。

牙科應(yīng)用

近年來，3D打印在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用一直是人們關(guān)注的熱點。從總體來看，3D打印在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在金屬牙齒、隱形牙套設(shè)計及制作等方面。 3D打印前沿技術(shù)的出現(xiàn)，為需要進(jìn)行牙齒矯正的人實現(xiàn)個性化定制牙套創(chuàng)造了更多可能。在不同的牙齒矯正階段，矯正者需要的牙套是不同的，借助3D打印來制作矯正牙齒所需的多副牙套，不僅有助于牙齒的健康發(fā)育，也能降低牙套的制作成本。

骨科應(yīng)用

目前，很多醫(yī)務(wù)工作者正通過3D打印前沿技術(shù)來治療骨骼受損的患者。通過為患者建立精確的三維骨骼物理模型，醫(yī)務(wù)工作者可以進(jìn)一步觀察患者的骨質(zhì)情況極骨骼受損的具體部位，并制定相應(yīng)的治療方案。借助3D打印的技術(shù)優(yōu)勢，長骨骨折、髖關(guān)節(jié)受損等治療過程中所存在的一系列難題已經(jīng)逐步被攻克。

皮膚修復(fù)

在治療因火災(zāi)等皮膚嚴(yán)重灼傷的患者時，治療周期較長、術(shù)后疤痕明顯等問題使皮膚修復(fù)效果難以實現(xiàn)新的提升。多年來，科研人員一直致力于探索提升皮膚修復(fù)效果的新方式，而3D打印前沿技術(shù)的出現(xiàn)，為受損皮膚修復(fù)提供了一種新的途徑。通過掃描受損皮膚創(chuàng)面，醫(yī)務(wù)工作人員可以進(jìn)行皮膚創(chuàng)口三維模型重建，然后利用前沿打印技術(shù)，將多種高黏度的含皮膚細(xì)胞的材料進(jìn)行高精度、高活性的原位打印，構(gòu)建仿生皮膚結(jié)構(gòu)。

生物組織器官

近幾年，科學(xué)界和醫(yī)學(xué)界已經(jīng)將3D打印生物器官組織作為研究的重點課題之一。目前，生物3D打印的組織器官主要包括鼻子、耳朵、血管、腎臟、心臟、皮膚、眼角膜等。無論是人造血管、軟骨組織，還是肝臟組織、腎臟組織，其核心都是特定類型細(xì)胞的分離(或定向誘導(dǎo))及大規(guī)模擴(kuò)增。生物3D打印技術(shù)，在人工組織、器官培養(yǎng)過程中可以構(gòu)建組織器官的三維形狀，并讓細(xì)胞組織按照預(yù)先設(shè)定好的形狀生長，以此來促進(jìn)細(xì)胞組織的健康發(fā)育，并用其來替換人體病變組織。

康復(fù)醫(yī)療器械

在實際的應(yīng)用過程中，假肢、助聽器等康復(fù)醫(yī)療器械具有小批量、定制化的需求，由于這些康復(fù)醫(yī)療器械設(shè)計較為復(fù)雜，傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床受到加工角度等因素的限制往往難以實現(xiàn)較好的效果。利用3D打印技術(shù)后，康復(fù)醫(yī)療器械的制造工藝得到了進(jìn)一步提升。制作單個定制化康復(fù)醫(yī)療器械的成本下降、制作周期也進(jìn)一步縮短。

個性化制藥

在智慧醫(yī)療快速發(fā)展的當(dāng)下，患者對于專業(yè)化、個性化、 精準(zhǔn)化醫(yī)療服務(wù)模式也滿懷期待。在制藥方面，運用3D打印成形技術(shù)制備藥物緩釋裝置來制藥具有多種優(yōu)勢。3D打印可以對多種制藥材料實現(xiàn)局部細(xì)節(jié)化控制，并精準(zhǔn)控制某種藥物的成分。對于兒童和老人而言，科學(xué)控制藥物的劑量也有助于提升用藥的安全性。通過3D打印成形技術(shù)及設(shè)備，將粉末材料粘結(jié)成形，可以實現(xiàn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用中具有復(fù)雜型腔的多孔結(jié)構(gòu)，這對于藥效釋放有著重要意義。

實際上，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，在潛移默化中已經(jīng)從多個層面上改變了傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。相信隨著技術(shù)的不斷成熟，3D打印將催生出更醫(yī)療服務(wù)的新模式，人們也將感受到新興技術(shù)給生活帶來的便利。