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3D打印是精準(zhǔn)醫(yī)療的高端器械,具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景,隨著我們生活水平的不斷提高,人們對(duì)健康的追求也不斷的提高,所以市場(chǎng)的上升空間非常大。
一、3D打印能為醫(yī)療做什么?
首先可以做一些醫(yī)學(xué)的模型,進(jìn)行醫(yī)療培訓(xùn)。醫(yī)療手術(shù)過(guò)程用3D打印是非常必要的,可以彌補(bǔ)影像學(xué)數(shù)據(jù)缺失和醫(yī)生手術(shù)時(shí)視野模糊帶給醫(yī)生的困擾。像南京醫(yī)院為一個(gè)七個(gè)月大的先心小患者手術(shù),術(shù)后發(fā)現(xiàn)手術(shù)效果不好,用3D打印發(fā)現(xiàn)心臟上扔有很多小洞,把這些小洞堵起來(lái)以后就好了。所以對(duì)于復(fù)雜的手術(shù)通過(guò)3D打印技術(shù)就可以很好的完成。
3D打印可以為骨科做很好的支撐。骨科方面我們的3D打印技術(shù)今后就可以直接應(yīng)用于人體,和原來(lái)殘留的骨頭面結(jié)合面可以達(dá)到70%到80%,比原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)板要好很多,而且也可以做的比較輕盈。
也可以用于口腔科,像牙齒的康復(fù)、矯形,以前是用鋼絲固定,每個(gè)禮拜到醫(yī)生那兒去,這個(gè)過(guò)程極大程度上取決于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。而3D打印可以按照精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)做出矯正的牙套,這個(gè)牙套可以一個(gè)禮拜換一個(gè),就可以很好的把牙齒矯正過(guò)來(lái)了。美國(guó)一家企業(yè)一次就買了150臺(tái)我們這個(gè)光固化3D打印的設(shè)備,中國(guó)也有一家用了我們生產(chǎn)的3D打印設(shè)備去做牙齒矯正方面的器械。
還可用于頜面部創(chuàng)傷的修復(fù)。2001年做的世界首例個(gè)性化下頜骨,歐洲是2012年做的,我們比他們提前了10年。這是當(dāng)時(shí)的報(bào)道,我們還和第四軍醫(yī)大學(xué)做了一個(gè)世界罕見(jiàn)的下頜骨吸收病例修復(fù)。這些在醫(yī)學(xué)上個(gè)性化的東西沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn),所以大批量的推廣還有難度,現(xiàn)在國(guó)家藥監(jiān)局為了支持創(chuàng)新,讓我們申報(bào)批號(hào),這樣進(jìn)度就會(huì)非常快了。
做導(dǎo)航模板。比如脊椎手術(shù)導(dǎo)航模板制作,在脊柱上面打孔是非常困難的,如果打偏到中樞神經(jīng)上,不僅不能把患者治好還會(huì)造成患者癱瘓。而現(xiàn)在用3D打印去做導(dǎo)航模板,可以精確打印,把兩個(gè)骨頭之間的空間做成導(dǎo)航模板塞進(jìn)去定位,來(lái)指導(dǎo)打孔。我們和第四軍醫(yī)大學(xué)合作,做了很多這方面的案例,做的也非常成功。
對(duì)癌癥的靶向治療。癌癥的治療是非常痛苦的,一般采取化療,把健康細(xì)胞和癌細(xì)胞一起殺死,使患者的健康受到很大的損害。而這個(gè)辦法把放射性的藥品放在針尖上,這個(gè)針尖是按照精確的方向和深度放在癌細(xì)胞的地方,準(zhǔn)確的殺死癌細(xì)胞,這在醫(yī)院實(shí)施的也非常成功,創(chuàng)新度很大。
3D打印還可以用在一些康復(fù)器具的制造上。制造出的康復(fù)器具可實(shí)現(xiàn)完全的個(gè)性化,包括失去功能的手指的恢復(fù),以及假肢的再造。假肢不只是把殘肢拷貝下來(lái)就可以了,因?yàn)闅堉鱾€(gè)地方的壓力壓強(qiáng)是不一樣的,病人感受到的疼痛程度是不一樣的,我們按照生物力學(xué)進(jìn)行非??茖W(xué)的計(jì)算,按照計(jì)算數(shù)據(jù)制造出來(lái)的假肢痛感是最少的,完全可以用數(shù)字化進(jìn)行治療。還有很多老年人的康復(fù),希望做到家居無(wú)障礙,包括輔助器具的制造,3D打印在個(gè)性化制造方面可以發(fā)揮非常多的優(yōu)勢(shì)。
彈性結(jié)構(gòu)替代物修復(fù)。在骨修復(fù)方面,我們放入假體的目的希望原來(lái)的骨頭能夠再生,但要使它再生的快就要加一些應(yīng)力,我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候可以把這些考慮進(jìn)去,讓能夠再生的骨頭獲得比較好的應(yīng)力。比如定制化復(fù)合型脛骨半關(guān)節(jié)在臨床中的應(yīng)用。
3D打印數(shù)據(jù)模型的建立可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化云平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)工程師和醫(yī)生的遠(yuǎn)程交互。醫(yī)生可以用手機(jī)來(lái)表達(dá)對(duì)這個(gè)方案的意見(jiàn),工程師按照他的意見(jiàn)進(jìn)行修改模型,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的醫(yī)生和工程師的通訊。
二、前沿研究—生物活性骨
在生物活性骨方面我們也做了很多動(dòng)物實(shí)驗(yàn),用一些生物可降解的材料來(lái)做,裝進(jìn)去一個(gè)假體,幾個(gè)月后可以長(zhǎng)出自己的細(xì)胞,這完全是活性的。為了加速生長(zhǎng)我們做了生物反應(yīng)器來(lái)促進(jìn)循環(huán),生物反應(yīng)器能夠提高康復(fù)時(shí)間,也可以做血管、打印神經(jīng)的打印。
總而言之,醫(yī)學(xué)3D打印的前景是非常好的,我們可以進(jìn)一步讓干細(xì)胞在不同的環(huán)境下,向不同的組織發(fā)展來(lái)進(jìn)行組織再創(chuàng)的研究,如制造人工心臟、人工器官等;但實(shí)現(xiàn)的過(guò)程任重道遠(yuǎn),還需要進(jìn)行更多實(shí)質(zhì)性的研究,需要工程科技工作者、醫(yī)學(xué)工作者、生命學(xué)科的教授共同合作,把這個(gè)事情做得更好。
增材制造委員會(huì)的規(guī)劃中也提到,2025年使個(gè)性化替代物全面進(jìn)入臨床應(yīng)用,活力組織部分進(jìn)入臨床,在藥理模型中獲得大量應(yīng)用。從單一組織向多組織共生發(fā)展,從體外打印培養(yǎng)向體內(nèi)打印發(fā)展,從宏觀組織研究向微觀組織、細(xì)胞、基因?qū)W研究。支持腦科學(xué)發(fā)展,打印腦組織,向精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展,打印調(diào)控細(xì)胞和基因,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜器官人體在線打印和在線細(xì)胞打印修復(fù)。
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