3D打印助力精準(zhǔn)醫(yī)療

suziku   2016-03-15 14:18:26

現(xiàn)今3D打印技術(shù)正如火如荼的滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域, 特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展可圈可點(diǎn)。最大的優(yōu)勢(shì)就是3D打印技術(shù)可以依據(jù)病患的特點(diǎn)和要求真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化制造,成為輔助精準(zhǔn)醫(yī)療的有力手段。

3D打印藥丸

去年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局 (FDA)己在全球批準(zhǔn)首款完全用3 D打印制作的藥片。這款名為Spritam的藥物由美國(guó)Apprecia制藥公司研制,用于治療癲癇癥患者。該藥物獲得批準(zhǔn)意味著個(gè)性化定制藥物不再是夢(mèng)想。一則可以實(shí)現(xiàn)藥物活性成分的個(gè)性化定制。再則可以實(shí)現(xiàn)劑量的個(gè)性化定制。 這種一層一層的打印方法,可以把不同的涂層彼此緊密地結(jié)合一起,因此可以把某種物質(zhì)的最大劑量 ( 據(jù)制藥廠稱,最多1000毫克) 置入一粒藥片中。這樣病人可以吞服少量或較小的藥片。三則可以實(shí)現(xiàn)形狀的個(gè)性化定制。 這對(duì)于不喜歡吃藥的兒童來(lái)講可謂是再好不過(guò)的辦法了,通過(guò)3D打印技術(shù)打印出各種有趣的形狀, 來(lái)哄寶寶吃藥。四則還可通過(guò)3D打印技術(shù)使藥物擁有特殊的微觀結(jié)構(gòu),改善藥物的釋放行為,從而提高療效并降低副作用。如Apprecia制藥公司應(yīng)用Zipdose技術(shù)推出的可在4秒多就溶解的藥丸。

另外有關(guān)3D 打印的藥物方面還有通過(guò)3D打印的方法制造藥物涂布器(Pill Coater)使藥丸覆膜, 比方說(shuō)涂一層巧克力,從而可以改善藥物口感。據(jù)悉這是一位母親為了幫助自己患有克羅恩病的兒子吃藥的時(shí)候好受一點(diǎn)發(fā)明的。

3D打印輔助手術(shù)

目前3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)臨床上比較成功的應(yīng)用有以下兩方面: 一是3D打印模型。在手術(shù)前,把病人需要手術(shù)的部位事先打印出一個(gè)立體三維模型,醫(yī)生在手術(shù)前就能很直觀的看到手術(shù)部位的結(jié)構(gòu),尤其針對(duì)一些復(fù)雜部位的手術(shù),避免手術(shù)風(fēng)險(xiǎn),提高手術(shù)的成功率。 二是3D打印模板。手術(shù)模板是醫(yī)生在手術(shù)中輔助手術(shù)的重要工具,尤其是異型或個(gè)性化的模板,通過(guò)3D 打印技術(shù)可極大提高醫(yī)生進(jìn)行復(fù)雜手術(shù)的成功率。

在3D打印模型上比較成功的案例是去年上海市第一人民醫(yī)院普外科中心主任彭志海教授團(tuán)隊(duì)采用3D打印技術(shù)為一位來(lái)自貴州的患先天性自身免疫性肝硬化門靜脈高壓癥的病人進(jìn)行活體肝移植。術(shù)前為了能精準(zhǔn)制定手術(shù)方案,專家想到了3D打印技術(shù)。3D打印將患者的肝膽胰臟器和相應(yīng)的病變部位以1:1的"實(shí)物"形式呈現(xiàn)在醫(yī)生面前,通過(guò)精確評(píng)估病變范圍與臨近臟器組織的三維空間關(guān)系,專家團(tuán)隊(duì)確定切除病患307克的肝臟。在進(jìn)行肝切除時(shí),專家將模型帶入手術(shù)室在術(shù)中進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì),通過(guò)調(diào)整3D打印模型并置于最佳解剖位置,為手術(shù)關(guān)鍵步驟提供直觀的實(shí)時(shí)導(dǎo)航,對(duì)關(guān)鍵部位快速識(shí)別和定位;通過(guò)精確定位病灶、血管,實(shí)時(shí)引導(dǎo)重要脈管的接合,提高了手術(shù)精準(zhǔn)性,有效降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

在3D打印模板上做的比較好的是上海逸動(dòng)醫(yī)學(xué)科技有限公司運(yùn)用國(guó)際上最領(lǐng)先的技術(shù)SSM_Knee?,從多張負(fù)重位X光片數(shù)據(jù)進(jìn)行膝關(guān)節(jié)三維統(tǒng)計(jì)學(xué)建模(Statistical Shape Modeling,SSM)及三維力線測(cè)量分析,在電腦上模擬截骨平面、人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)手術(shù)置換全過(guò)程,虛擬化設(shè)計(jì)手術(shù)中實(shí)施截骨的導(dǎo)向模板并使用醫(yī)用材料進(jìn)行3D打印,手術(shù)中醫(yī)生只需要將導(dǎo)板貼附于關(guān)節(jié)表面然后實(shí)施定位截骨即可,準(zhǔn)確性高于傳統(tǒng)方法,避免了人為因素,手術(shù)操作簡(jiǎn)單,不破壞髓腔。

3D打印假體

由于骨腫瘤、車禍等造成的骨骼缺損、頜面損傷、顱骨修補(bǔ)等,都無(wú)法用一般修復(fù)產(chǎn)品進(jìn)行治療,而3D打印產(chǎn)品提供了有效的解決方案, 特別是這些打印的假體都是依據(jù)患者的自身特點(diǎn)進(jìn)行量體裁衣而制造的。去年9月,由北京大學(xué)第三醫(yī)院張克教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的3D打印人工髖關(guān)節(jié)獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn),成為我國(guó)首個(gè)獲準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化的3D打印人體植入物。

另外3D打印假體所用的材料也是比較講究的。中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所生物材料研究中心副主任吳成鐵主要做3D打印多功能生物活性陶瓷用于骨修復(fù)與治療的研究。傳統(tǒng)的生物材料缺少多功能性,從而限制了其在治療和修復(fù)骨科疾病導(dǎo)致的缺損中的應(yīng)用(例如:骨腫瘤)。,該團(tuán)對(duì)利用3D打印技術(shù),設(shè)計(jì)出了多種實(shí)驗(yàn)方案,包括利用營(yíng)養(yǎng)元素,仿生結(jié)構(gòu)和功能化界面以及熱治療, 開發(fā)出新型的兼具治療和修復(fù)的多功能材料。

在國(guó)家大力倡導(dǎo)精準(zhǔn)醫(yī)療的當(dāng)下, 3D打印技術(shù)是不可缺少的一環(huán)。 然而3D打印技術(shù)在裝備及核心器件、成形材料、工藝及軟件等關(guān)鍵核心技術(shù)上還面臨實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的挑戰(zhàn),同時(shí)也需要健全法規(guī)制度從生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)上逐一把關(guān),希望在助力精準(zhǔn)醫(yī)療的同時(shí)實(shí)現(xiàn)放心醫(yī)療。(生物谷Bioon.com)

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會(huì)議詳情: http://www.bioon.com/z/2016med3d/


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