3d打印技術(shù)醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用？牙科修復(fù)和治療的費(fèi)用是牙科診所和實(shí)驗(yàn)室要考慮的一個(gè)重要因素。許多有先見(jiàn)之明的牙科診所和實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)引入了數(shù)字牙科技術(shù)，以提高效率和降低成本。近年來(lái)，基于軟件設(shè)計(jì)的牙齒修復(fù)開(kāi)始流

3d打印技術(shù)醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用？

牙科修復(fù)和治療的費(fèi)用是牙科診所和實(shí)驗(yàn)室要考慮的一個(gè)重要因素。許多有先見(jiàn)之明的牙科診所和實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)引入了數(shù)字牙科技術(shù)，以提高效率和降低成本。近年來(lái)，基于軟件設(shè)計(jì)的牙齒修復(fù)開(kāi)始流行，許多牙科診所、實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)義齒制造商都引入了3D打印技術(shù)。

數(shù)字牙科技術(shù)與3D打印相結(jié)合，帶來(lái)了高精度、低成本、高效率、符合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)鏈的牙科數(shù)據(jù)。

3d打印技術(shù)收入來(lái)源？

3D打印技術(shù)的主要收入來(lái)源是這些領(lǐng)域:

目前，國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)品/電子、牙科、工業(yè)設(shè)備、汽車(chē)、航空航天等行業(yè)。其中，桌面3D打印機(jī)設(shè)備主要包括創(chuàng)客教育、教學(xué)采購(gòu)和個(gè)人玩家。將永遠(yuǎn)是這個(gè)行業(yè)的重要收入來(lái)源。

3D打印機(jī)可以用于醫(yī)療行業(yè)嗎？

3d打印技術(shù)在國(guó)內(nèi)醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用始于上世紀(jì)80年代末。起初，它主要用于快速制造3D醫(yī)學(xué)模型。當(dāng)時(shí)，3D打印技術(shù)主要用于幫助醫(yī)生與患者溝通，準(zhǔn)確判斷病情和計(jì)劃手術(shù)?？梢哉f(shuō)， 美國(guó)對(duì)3d打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用的探索由來(lái)已久，并隨著3d打印技術(shù)的發(fā)展而不斷深入。

近年來(lái)，隨著3d打印技術(shù)的發(fā)展和精度以及個(gè)性化醫(yī)療需求的增長(zhǎng)，3d打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用在廣度和深度上都有了顯著發(fā)展。在應(yīng)用廣度上，從最初的快速制造醫(yī)學(xué)模型，到直接通過(guò)3d打印制造助聽(tīng)器外殼、植入物、復(fù)雜手術(shù)器械、3d打印藥物。在深度方面，無(wú)生命醫(yī)療器械的3d打印正在向打印生物活性人工組織和器官的方向發(fā)展。

3D打印醫(yī)學(xué)模型和手術(shù)導(dǎo)板

手術(shù)前，根據(jù)病人建立三維模型；;s的CT或MRI數(shù)據(jù)，然后用3d打印機(jī)打印出模型，得到一個(gè)醫(yī)學(xué)模型。3d打印醫(yī)學(xué)模型的主要作用是讓醫(yī)生在手術(shù)前直觀(guān)地看到手術(shù)部位的三維結(jié)構(gòu)，有助于醫(yī)生規(guī)劃手術(shù)方案。特別是對(duì)于復(fù)雜的手術(shù)，有助于降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高手術(shù)成功率。手術(shù)導(dǎo)板是醫(yī)生輔助手術(shù)的重要工具，3d打印技術(shù)特別適合制造異形或個(gè)性化的導(dǎo)板。

從整形外科到心臟外科到肝臟外科...越來(lái)越多的手術(shù)開(kāi)始使用3d打印的醫(yī)學(xué)模型。例如，2015年，上海市第一醫(yī)院普外科中心主任彭志海教授；;美國(guó)醫(yī)院，使用3d打印技術(shù)為一名來(lái)自貴州的先天性自身免疫性肝硬化和門(mén)靜脈高壓癥患者進(jìn)行了活體肝移植。為了在手術(shù)前做出準(zhǔn)確的手術(shù)方案，專(zhuān)家們想到了3d打印技術(shù)。3d打印呈現(xiàn)病人 肝膽胰器官和相應(yīng)的病變部位在1:1 "物理和化學(xué)形式。在醫(yī)生面前，通過(guò)精確評(píng)估病變范圍與鄰近器官組織的三維空間關(guān)系，專(zhuān)家組決定切除患者307克 的肝臟。肝切除術(shù)時(shí)，專(zhuān)家將模型帶入手術(shù)室，進(jìn)行術(shù)中實(shí)時(shí)對(duì)比。通過(guò)調(diào)整3d打印模型并將其放置在最佳解剖位置，為手術(shù)的關(guān)鍵步驟提供直觀(guān)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航，并快速識(shí)別和定位關(guān)鍵部位。通過(guò)精確定位病變和血管，實(shí)時(shí)引導(dǎo)重要血管加入，提高了手術(shù)的準(zhǔn)確性，有效降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

3d打印中手術(shù)導(dǎo)板的精確設(shè)計(jì)是手術(shù)成功的重要保證。上海醫(yī)動(dòng)醫(yī)療科技有限公司采用國(guó)際領(lǐng)先的骨科手術(shù)領(lǐng)域的SSM _膝關(guān)節(jié)導(dǎo)板？技術(shù)，從多張負(fù)重X線(xiàn)圖像進(jìn)行膝關(guān)節(jié)三維統(tǒng)計(jì)形態(tài)建模(SSM)和三維力線(xiàn)測(cè)量分析，在計(jì)算機(jī)上模擬截骨平面和人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的全過(guò)程，虛擬設(shè)計(jì)術(shù)中截骨導(dǎo)向板，使用醫(yī)用材料進(jìn)行3d打印。手術(shù)過(guò)程中，醫(yī)生只需將導(dǎo)板貼在關(guān)節(jié)面上，然后進(jìn)行定位截骨。準(zhǔn)確性高于傳統(tǒng)方法，避免了人為因素，且操作簡(jiǎn)單，不破壞髓腔。

3D打印康復(fù)設(shè)備

3d打印給骨科鞋墊、仿生手、助聽(tīng)器等康復(fù)器械帶來(lái)的真正價(jià)值，不僅僅是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定制，更是讓精準(zhǔn)高效的數(shù)字化制造技術(shù)取代手工制造，縮短生產(chǎn)周期。讓 s以已經(jīng)實(shí)現(xiàn)3d打印大規(guī)模定制的助聽(tīng)器外殼行業(yè)為例。在傳統(tǒng)下，技術(shù)人員需要通過(guò)患者的耳道模型制作注塑模具。然后通過(guò)紫外線(xiàn)得到塑料制品。助聽(tīng)器的最終形狀是通過(guò)鉆音孔和手工加工塑料產(chǎn)品獲得的。如果你在這個(gè)過(guò)程中犯了錯(cuò)誤，你需要做一個(gè)新的模型。使用3d打印機(jī)制作助聽(tīng)器的過(guò)程始于硅膠模具或患者印模的設(shè)計(jì)。;耳道，由3d掃描儀完成。然后用CAD軟件把掃描的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3d打印機(jī)可讀的設(shè)計(jì)文件。設(shè)計(jì)師可以通過(guò)軟件修改三維圖像并創(chuàng)建最終的產(chǎn)品形狀。EnvisionTec打印機(jī)可以在大約60到90分鐘內(nèi)打印65個(gè)助聽(tīng)器外殼或47個(gè)助聽(tīng)器模型。

3D打印植入物

骨腫瘤、車(chē)禍等引起的骨缺損、頜面損傷及顱骨修復(fù)。不能用一般的修復(fù)產(chǎn)品來(lái)治療，而3d打印產(chǎn)品提供了有效的解決方案，尤其是這些打印假體是根據(jù)病人 的自身特點(diǎn)。

然而，單詞 "量身定做 "只總結(jié)了3d打印技術(shù)在種植體制造領(lǐng)域的意義之一。3d打印技術(shù)在該領(lǐng)域的另一個(gè)意義在于，可以打印出與植入物整合的仿生骨小梁微孔結(jié)構(gòu)，有利于人體骨骼的生長(zhǎng)。這個(gè)意義在3d打印標(biāo)準(zhǔn)化植入物中也是一樣的。存在。以往的骨小梁結(jié)構(gòu)是通過(guò)種植體表面涂層來(lái)實(shí)現(xiàn)的，無(wú)法保證假體的長(zhǎng)期存活率。2015年，北京大學(xué)第三醫(yī)院張克教授與艾康易成公司合作研發(fā)的3d打印人工髖關(guān)節(jié)獲得食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)獲準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化的3d打印植入物。

？

然而，常見(jiàn)的植入物3d打印材料缺乏通用性，限制了其在骨科疾病(如骨腫瘤)引起的缺損治療和修復(fù)中的應(yīng)用?？茖W(xué)院上海硅酸鹽研究所生物材料研究中心在這方面取得了進(jìn)展。該研究中心主要從事骨修復(fù)和治療用3d打印多功能生物活性陶瓷的研究。利用3d打印技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了多種實(shí)驗(yàn)方案，包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的使用、仿生結(jié)構(gòu)和功能界面，以及熱處理，并開(kāi)發(fā)了兼具治療和修復(fù)功能的新型多功能材料。

3D打印藥物

3d打印技術(shù)對(duì)藥學(xué)的影響主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:一是可以實(shí)現(xiàn)活性成分的個(gè)性化定制；二是劑量的個(gè)性化定制，為患者提供個(gè)性化的治療方案。這種逐層打印的方法可以將不同的涂層緊密結(jié)合在一起，因此可以將一種物質(zhì)的最大劑量放入片劑中。這樣，患者可以吞服少量或更小的藥片；第三，形狀可以定制。這可能是一個(gè)好方法，為兒童誰(shuí)不 我不喜歡吃藥。通過(guò)3d打印技術(shù)打印出各種有趣的形狀，哄寶寶吃藥；第四，通過(guò)3d打印技術(shù)使藥物具有特殊的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，改善藥物釋放行為，從而提高療效，減少副作用。例如，2015年，美國(guó)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已經(jīng)批準(zhǔn)了全球首款完全由3 D打印制成的平板電腦。這種藥物名為Spritam，由美國(guó)Aprecia制藥公司研發(fā)，用于治療癲癇患者。Aprecia使用的Zipdose 3d打印技術(shù)最重要的意義在于，能夠使藥物在少量水中快速崩解大劑量藥物，給患者在發(fā)病時(shí)帶來(lái)極大的便利。

組織和器官的生物3D打印

3d打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)間可以用圖表來(lái)呈現(xiàn)。其中生物3d打印在圖表中占比最大:2013-2018年生物醫(yī)學(xué)植入技術(shù)逐漸成熟，2013-2022年原位生物制造技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)并逐漸成熟，2013-2032年完整人體器官3d打印逐漸完善。

目前出現(xiàn)的生物3d打印器官雖然不是功能和結(jié)構(gòu)完整的器官，但已經(jīng)開(kāi)始在藥物篩選和檢測(cè)、疾病研究等領(lǐng)域發(fā)揮作用。常見(jiàn)的藥物篩選技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化率低，最佳的藥物試驗(yàn)對(duì)象其實(shí)是人體。然而，這種做法是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)橐环矫妫藗兛梢?t承擔(dān)藥物的初篩，另一方面患者個(gè)體差異大，身體結(jié)構(gòu)也大復(fù)雜。體外構(gòu)建人體細(xì)胞后替代人體進(jìn)行藥物篩選是一種有效的方法。比如杭州Genufei可以量產(chǎn)的3d打印肝臟單元，已經(jīng)被默克制藥公司用于藥物毒性測(cè)試。肝臟是承擔(dān)藥物毒性的重要器官，人工肝需求量很大。成人肝臟由500到100萬(wàn)個(gè)稱(chēng)為肝小葉的單位組成，肝小葉是肝臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。模仿肝小葉的結(jié)構(gòu)是制造人工肝的關(guān)鍵步驟。用人體細(xì)胞和病理模型3d打印的組織可以準(zhǔn)確反映化學(xué)和生物藥物在人體內(nèi)的藥理活性，從而提高藥物篩選的成功率。

3D打印和口腔醫(yī)學(xué)

牙科修復(fù)和治療的費(fèi)用是牙科診所和實(shí)驗(yàn)室要考慮的一個(gè)重要因素。許多有先見(jiàn)之明的牙科診所和實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)引入了數(shù)字牙科技術(shù)，以提高效率和降低成本。近年來(lái)，基于軟件設(shè)計(jì)的牙齒修復(fù)開(kāi)始流行，許多牙科診所、實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)義齒制造商都引入了3d打印技術(shù)。數(shù)字牙科技術(shù)與3d打印相結(jié)合，帶來(lái)了高精度、低成本、高效率、符合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)鏈的牙科數(shù)據(jù)。3d科學(xué)谷認(rèn)為，包括3D打印在內(nèi)的數(shù)字化口腔技術(shù)更重要的意義在于減少醫(yī)生手工制作模型、假牙等口腔產(chǎn)品的時(shí)間，將精力回歸到口腔疾病的診斷和口腔手術(shù)本身的實(shí)施上。對(duì)于牙科技師來(lái)說(shuō)，雖然遠(yuǎn)離醫(yī)生 的辦公室，只要病人 的口腔數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的牙科產(chǎn)品可以根據(jù)醫(yī)生 的要求。

3D打印和醫(yī)療設(shè)備制造

制造醫(yī)療器械和其他產(chǎn)品一樣，在新產(chǎn)品的研發(fā)階段需要制作產(chǎn)品樣機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。3d打印是一種經(jīng)濟(jì)快速的產(chǎn)品原型制造方法。不用說(shuō)，通過(guò)使用塑料3d打印技術(shù)，如FDM或SLA，可以完成快速原型制造。金屬3d打印技術(shù)在醫(yī)療器械領(lǐng)域的潛力已經(jīng)超越樣機(jī)，承擔(dān)復(fù)雜手術(shù)器械的制造任務(wù)。比如在膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷的修復(fù)中，醫(yī)生首先要切除殘留的前交叉韌帶，然后再精確地置換上段移植韌帶。為了保證手術(shù)的準(zhǔn)確性和微創(chuàng)性，醫(yī)生需要一種精確而特殊的手術(shù)工具。

用于制造這種工具的鎳鉻鐵合金是一種很難加工的材料。用傳統(tǒng)機(jī)械加工制造這種手術(shù)工具非常困難，耗時(shí)長(zhǎng)，成本高。在這種情況下，更適合使用金屬3D打印技術(shù)進(jìn)行制造。