數字化3D打印在醫療上的應用


數字化3D打印是將傳統醫療手段與數字化設計、3D打印、信息計算、生物工程、新材料等技術有機結合而形成的新興高科技產業,是民生息息相關,是改變人們生活、就醫習慣、革新醫療衛生傳統商業模式的重大產業領域。隨著技術的進步,3D打印在醫療領域的應用越來越廣。3D打印在醫療上的應用從簡單到複雜,目前主要應用在以下幾個方面:

1.3D打印模型目前,通常醫生在手術前會根據病人的超聲、CT、核磁共等片子來了解手術部位的結構,面對這些零散的平面數據,要求醫生有足夠豐富的經驗和想象把平面的數據立體化,以便於醫生在做手術的時候更3D列印加容易找到病狀的部位。現在有了3D打印技術,就可以根據這些平面數據進行三維重建,在手術前,把病人需要手術的部位事先打印出一個立體三維模型,醫生在手術前就能直觀的看到手術部位的機構,尤其針對一些複雜部位的手術,避免手術風險,應用3D打印技術就好大大提高手術的成功率。

2.3D打印模板手術模型是醫生在手術中輔助手術的重要工具,尤其是異性或個性化的模板,可極大提高醫生進行複雜手術的成功率。比如,醫生在進行樣品穿刺手術時,需要在病灶部位將針穿入體內,如何保證穿刺孔的位置、方向和深度?這往往需要依靠醫生的經驗完成。如果事先根據病灶設計並打印的導板孔貼在病灶處,穿刺針頭沿著導板孔,很容易保證穿刺的位置、方向和深度。

此外,為了保證手續順利進行,在手術過程中病人是不能動的,目前,醫生唯一的辦法就是借助麻醉劑的用量就非常關鍵了,麻醉劑如果過量的話很危險,這樣的醫療事故屢見報端。但如果在醫生手術的過程中也有一個像機械加工那樣的夾具的話,手術的部位也不同,如果要針對每一個病人來做一個夾具就太困難了,但是有了3D打印,這個問題也能迎刃而解。

再如種植牙齒,目前種植一顆牙齒需要一兩萬塊,種植體本身就像一個螺絲一樣,怎么樣才能把假牙精確地種植在牙床上,在沒有用導板之前就完全靠醫生的經驗,所以有的醫生高明收費也相對要高,這就是為什么種植一顆小小的牙需要花費那么高的原因,一顆假牙的重複就二三十克,價錢比黃金還要貴,實際上它的材料就是原始的不鏽鋼、鈷鉻合金或鈦合金等。但如果有了導板的化,種植牙的難度就會大大降低了,普通醫生也能做到,這樣就能降低假牙種植的花費。

3、3D打印植入體

在不久的將來,3D打印在醫療當中另外一項應用將會普及,即植入到體內的植入物。由於國內對人體植入物的要求比較高,國際藥品管理設置了一定的門檻,植入體需要三類醫療許可證,方可應用。而3D打印植入物是針對個人來定制的,沒有了固定的規格和標准,因此,這個許可證頒發起來逆向工程
就比較困難。目前這個應用僅僅在於臨床實驗階段,在這方面已經有了很多成功的案例。由於還是沒有一個3D打印的產品獲得醫療許可證,這項技術的大規模推廣還有困難。

4.組織工程

組織工程是生物醫療3D打印的一個前沿方向。目前,器官移植的供體嚴重缺乏,供體的來源主要依靠捐贈,每年需要的器官移植幾十萬例,而真正捐贈的卻很少,如果3D打印組織器官在器官組織工程中得到進一步的發展,制造出真正可用的器官,就能解決這一難題。


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