2017年8月，由美國(guó)Stratasys公司和中國(guó)三的部落聯(lián)合主辦的3D打印醫(yī)療研討會(huì)在上海成功舉辦，會(huì)上匯報(bào)了快速成型技術(shù)（3D打?。┰诳祻?fù)輔具、整形康復(fù)、自導(dǎo)引植入性腰椎鋼板、骨科精準(zhǔn)手術(shù)、支架血管化及骨修復(fù)等領(lǐng)域的科學(xué)研究及臨床應(yīng)用成果?？焖俪尚图夹g(shù)在促進(jìn)醫(yī)療行業(yè)各領(lǐng)域發(fā)展中扮演重要角色，具有無(wú)限潛能。
快速成型技術(shù)是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，簡(jiǎn)言之，就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過(guò)快速成型機(jī)，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。工作效率高，成本低?？焖俪尚图夹g(shù)，目前主要表現(xiàn)為3D打印技術(shù)，廣義上也涵蓋4D打印技術(shù)，以及未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)的5D打印。
3D打印 VS 4D打印
3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。例如常用的ABS材料，需要通過(guò)打印機(jī)進(jìn)行高溫融化，然后經(jīng)打印噴嘴緩慢釋放材料，逐層形成物體，從而取代了傳統(tǒng)模具，實(shí)現(xiàn)了直接制造?，F(xiàn)階段技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、建筑、牙科及一些醫(yī)療領(lǐng)域。
4D打印相對(duì)于3D打印多了一個(gè)時(shí)間維度，準(zhǔn)確說(shuō)，是一種能夠自動(dòng)變形的材料，4D打印不需要機(jī)電設(shè)備或者打印機(jī)等，成型性質(zhì)已經(jīng)融入到材料本身中，只需要一個(gè)特定的激勵(lì)，如溫度、濕度等，就能按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)響應(yīng)，自動(dòng)折疊成相應(yīng)的形狀。
技術(shù)發(fā)展迅猛，各大醫(yī)院加緊臨床轉(zhuǎn)化
上海交通大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院、南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院、西南醫(yī)院等眾多機(jī)構(gòu)均已設(shè)立3D打印中心，聚集力量研究3D打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用及臨床轉(zhuǎn)化，同時(shí)著眼于基于智能材料的4D打印技術(shù)。
根據(jù)上海交通大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院3D打印中心的最新研究案例，使用金屬3D打印在骨小梁結(jié)構(gòu)模擬應(yīng)用中已經(jīng)取得了一定成果，西南醫(yī)院已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了3D打印在關(guān)節(jié)置換過(guò)程中的應(yīng)用，使手術(shù)更加精準(zhǔn)便捷。
醫(yī)療應(yīng)用捷報(bào)頻傳，市場(chǎng)前景廣闊
相比于傳統(tǒng)的CT、核磁共振（MRI）等醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所獲取的二維圖像，快速成型技術(shù)所制造的3D模型能夠呈現(xiàn)出更為逼真的三維數(shù)據(jù)，可以輔助醫(yī)生進(jìn)行更精準(zhǔn)的手術(shù)規(guī)劃，提升手術(shù)成功率。南方醫(yī)科大學(xué)骨科團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)通過(guò)打印出來(lái)的實(shí)物模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)骨骼受損部位、移位程度及走向的清晰掌握，從而詳細(xì)了解病人病情并計(jì)劃手術(shù)方案。尤其對(duì)于骨折、骨科修復(fù)、畸形矯正等風(fēng)險(xiǎn)高難度大的手術(shù)，快速成型技術(shù)提供的3D模型為術(shù)前規(guī)劃提供了非常重要的治療信息。
對(duì)于骨關(guān)節(jié)嚴(yán)重缺損，傳統(tǒng)手術(shù)往往無(wú)法治療或者被迫換掉整個(gè)關(guān)節(jié)，而應(yīng)用快速成型技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)缺損多少便一直多少的精準(zhǔn)醫(yī)療。以南方醫(yī)科大學(xué)骨科團(tuán)隊(duì)為例，借助于快速成型技術(shù)，目前已完成數(shù)百例骨科手術(shù)，其中不乏高位頸椎、胸椎等疑難病例。北京大學(xué)第三醫(yī)院骨科團(tuán)隊(duì)，基于快速成型技術(shù)的研究，完成了世界首例3D打印人工樞椎置換手術(shù)治療頸椎腫瘤，以及其他胸腰椎等人工椎體手術(shù)，效果良好。
隨著4D生物打印技術(shù)的飛速發(fā)展，體外構(gòu)建仿生血管研究也將取得突破，體外構(gòu)建仿生血管研究的實(shí)現(xiàn)將極大地改善目前面臨的血管困境，造福于廣大患者。另外在藥物運(yùn)輸方面，4D生物打印技術(shù)可以精確控制不同的組件的空間分布，以可編程的方式釋放或封裝藥物和細(xì)胞，具有良好的應(yīng)用前景。
快速成型技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域一直備受推崇，也曾在臨床醫(yī)學(xué)中不止一次的造福過(guò)許多病友，未來(lái)仍將不斷創(chuàng)造新變革。
在手術(shù)前演練規(guī)劃、手術(shù)中導(dǎo)航和金屬假體植入等方面，目前取得的成果和應(yīng)用比較樂(lè)觀，隨著技術(shù)發(fā)展和臨床轉(zhuǎn)化的加速，快速成型技術(shù)未來(lái)將推動(dòng)醫(yī)療行業(yè)迎來(lái)全新的局面。
沙利文全球合伙人、全球市場(chǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃副總裁兼大中華區(qū)總裁王昕博士指出，醫(yī)工結(jié)合是醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，個(gè)體化、精準(zhǔn)化、微創(chuàng)化、遠(yuǎn)程化是臨床醫(yī)學(xué)行業(yè)的四大發(fā)展方向，而數(shù)字化技術(shù)和快速成型技術(shù)的支撐，則是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的重要保障。
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