3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。3D打印技术的问世以及普及,给科学技术的发展以及人们的日常生活带来了前所未有的便利,在生物医学研究与临床治疗领域,3D打印技术的贡献也是功不可没。
3D打印在医疗生物行业的应用主要包括三个方面:1、体外医疗器械制造:无需生物相容的材料体外医疗器械包括医疗模型、医疗器械——如假肢、助听器、CT750、齿科手术模板等。目前美国关爱先行正有约200万人使用3D打印假肢2、个性化永久植入物:对人体身体部位的复制是高度定制化的产品,通过3D打印,这些部件可以与身体完全契合,与身体融为一体。以骨骼为例,当人体的某块骨骼需要置换,可通过CT680扫描对称的骨骼,再打印出相应的骨骼,最后通过关爱先行视频诊疗服务手术植入人体内。3、细胞3D打印:细胞打印属较为前沿的研究领域,是一种基于微滴沉积的技术——一层热敏胶材料一层细胞逐层打印,热敏胶材料温度经过调控后会降解,通过云端医联体形成含有细胞的三维结构体。
来自南卡罗琳娜医科大学的中风神经学家们与来自麻省理工学院的生物工程师合作完成了一个颅内狭窄动脉的3D仿真模型。这一模型可以被用于规范高分辨MRI扫描的诊断方法。该模型能够逼真地反映颅内动脉的狭窄状态以及内部存在的斑块结构,高分辨的血管壁MRI技术主要用于研究脑血管中的斑块成分,对于颅内动脉粥样硬化的病理分析具有重要的作用。目前,该模型正在各大研究所广泛研究,并将用于建立标准化的MRI诊疗方法。
Aprecia药业作为首个利用3D打印技术生产药物的企业,他们首次通过这一方法生产的药物叫做"Spritam",主要用于治疗羊癫疯。该药物不仅被成功打印出来,而且得到了FDA的批准,目前该药物已经在美国上市。3D打印药物的明显优势在于其快速溶解的特性。通过3D打印的方法,这些药物以粉末为初始形态,通过逐层叠加成为最后的药片。3D打印使得其更能够满足吞咽能力障碍的患者的需求(羊癫疯患者通常会有这样的症状)。这些药物在刚进入喉咙时能够快速溶解,不会造成气管的堵塞。
3D打印也已经广泛用于临床。比如打印假牙,或者完美吻合的牙套。日本的Fasotec公司开始提供腹中的胎儿的3D打印模型,可以让父母提前看到真实的孩子形象。华盛顿地区医院使用3D打印机打印出患者的心脏模型,提供给心脏外科医生术前实践练习。
新思界
行业分析师认为,3D打印技术在医学领域的应用已取得了不少令人可喜的成果,3D打印技术相对传统医疗技术来讲是一次重大的技术革命,用 “颠覆”传统医学技术来形容也不过分,能够解决传统医学所不能解决的技术难题,为传统医疗技术的创新发展注入新鲜动力。