对于3D打印技术在医学领域应用的认识

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1、对于3D打印技术在医学领域应用的认识首先，什么是3D打印？3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造

2、、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。近年来，随着打印设备和打印材料的不断研发，该技术在医学中的应用得到了长足的发展。现阶段，3D打印在医疗领域的应用大致分为四个层次。一是快速成型层面，这个层面的应用主要是根据数字影像资料打印出立体三维模型，帮助医生分析病情，拟定手术方案。另外，立体三维模型便

3、于医生与患者沟通交流，这方面的应用在技术上已逐渐成熟。二是利用3D打印技术制造出辅助手术工具或器械。由于每台手术的独特性，需要特定的手术工具或器械以满足医生的特定需求，３Ｄ打印技术为满足个性化的手术器械提供了技术保障，可以制造出个性化的手术器械用于某例特定手术。三是3D打印技术可直接打印出植入体内的修复体，即快速制造层面。在这个层面上打印出的个性化修复体可以植入到人体内，更好地与病人的病灶结合，做到精准医治疾病。四是组织工程生物活体的3D打印技术，可制造出具有生物活性的人体组织和器官，这是目前生物

4、3D打印的研究热点和研究方向。在快速成型层面，日本筑波大学和大日本印刷公司组成的科研团队2015年7月8日宣布，已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型的方法。据称，该方法如果投入应用就可以为每位患者制作模型，有助于术前确认手术顺序以及向患者说明治疗方法。这种模型是根据CT等医疗检查获得患者数据用3D打印机制作的。模型按照表面外侧线条呈现肝脏整体形状，详细地再现其内部的血管和肿瘤。由于肝脏模型内部基本是空洞，重要血管等的位置一目了然。但由于价格昂贵等原因，利用3D打印技术制

5、作的内脏器官模型主要用于研究，在临床上没有得到普及。科研团队表示，他们一方面争取到2016年度实现肝脏模型的实际应用；另一方面将推进对胰脏等器官模型制作技术的研发。在临床范围，快速制造已被临床医生应用与实例中。2014年8月，北京大学研究团队成功地为一名12岁男孩植入了3D打印脊椎，这属全球首例。据了解，这位小男孩的脊椎在一次足球受伤之后长出了一颗恶性肿瘤，医生不得不选择移除掉肿瘤所在的脊椎。不过，这次的手术比较特殊的是，医生并未采用传统的脊椎移植手术，而是尝试先进的3D打印技术。此项手术取得了成

6、功，北京大学第三医院公开宣布，世界首个金属3D打印定制19厘米人造脊椎植入顺利完成。这也标志着中国3D打印技术正式开启人工椎体时代。3D打印技术的制造的假体植入人体在骨科应用较为广泛，技术较为成熟。３Ｄ打印植入性假体主要包括颅骨、下颌骨、义齿、人工关节、骨小梁髂臼假体等。在颅面外科直接使用钛合金３Ｄ打印的费用很高，因此可先根据缺损颅骨的形状、厚度打印出一个模具，然后运用倒模技术制作一块与缺损部位高度吻合的钛合金人工骨。据２０１４年８月２８日中新社报道，中国陕西西京医院的外科医生为患者打印了一个３Ｄ

7、钛网植入物，用于治疗其从三楼坠落所致的左脑损伤。张庆福等采用医用钛合金３Ｄ打印技术为１例下颌骨半侧切除患者设计和制作了解剖形态高度个体化仿真的下颌骨植入体，取得了满意效果。吴江等等利用逆向工程软件制作出了全口义齿钛基托的计算机模型，然后利用送粉方式３Ｄ打印技术（四路送粉装置）制造了全口义齿钛基托。这种方式比传统工艺更简单，而且打印成形后的全口义齿钛基托外形良好。王臻等针对提取的股骨髁关节软骨三维轮廓数据进行了个体化人工半膝关节的计算机辅助设计，获得了股骨髁关节的计算机三维模型，然后再将三维模型进行

8、切片分层，使用ＬＰＳ６００树脂快速成型机打印出三维树脂模型，通过对树脂模型进行修整、抛光得到了个性化的人工半膝关节模型，经过硅胶翻模、制作蜡模、成壳、浇注后最终获得了钛合金关节。在金属３Ｄ打印口腔假体方面，唐志辉采用金属３Ｄ打印机打印出了与牙齿相同的金属牙，它可取代传统方法制造出的标准种植体，可以完全根据口腔患者的牙齿形状量身定制。在发达国家，药物与医疗设备的市场份额基本相等，而在中国，医疗器械远低于药品的市场份额，这就意味着中国的医疗设备还有很大的发展空间，３Ｄ打印在骨科医疗行业