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随着3D打印技术发展的日趋完善,它的应用领域越来越广。3D打印高还原和高精度的数字化特性让其深受各行各业的欢迎。3D打印技术可以直接将3D设计模型转化为现实的产品。相较于传统制造方式,更适合制作小批量定制化的产品以及复杂形状的产品。

由于人体的个体差异,手术导板、医疗植入物、义齿等医疗器械,对个性化定制的要求很高。因此,"个性化"为3D打印技术与医疗行业搭建了深度结合的桥梁。

3D打印技术在医疗行业的应用

现阶段,3D打印在医疗行业的主要应用有:用于手术与规划或教学的3D打印医疗模型,手术导板,外科/口腔植入物,康复器械,生物3D打印人体组织、器官等。随着材料的升级,生物兼容性3D打印材料也为3D打印血管、器官等应用到临床创造了实际案例。

1. 医疗模型和手术导板3D打印

在术前根据患者的CT数据进行三维建模,然后利用3D打印机将模型打印出来,得到医疗模型。该模型主要作用是让医生在手术前可以直观看到手术部位的三维结构,有助于医生规划手术方案。尤其针对复杂手术,有助于降低手术风险,提高手术的成功率。

2. 康复器械3D打印

3D打印为矫正鞋垫、仿生手、助听器等康复器械带来的真正价值不仅仅是实现精准的定制化,更主要体现在让精准、高效的数字化制造技术代替手工制作方式,缩短生产周期。以助听器为例,传统工艺制作,技师需要通过患者的耳道模型做出注塑模具,然后对模具进行钻音孔等后处理。而使用3D打印机制作助听器只需将扫描的CAD文件转为3D打印机可读取的设计文件,进一步打印出来即可。目前市面上的大型工业3D打印机除了工业应用外,也可应用于医疗模型打印。迅实科技的SLA 3D打印机超大打印幅面,每小时可打印48个助听器模型。

3. 植入物3D打印

由骨肿瘤、车祸等造成的骨骼缺损、颌面损伤、颅骨修补等,都无法用一般修复产品进行治疗,而3D打印产品提供了有效的解决方案。打印的假体可以根据患者的自身特点进行量身定制。

以及现在应用十分广泛的数字化口腔技术,就是利用了3D打印技术进行齿科治疗。通过数字导板等地使用,让齿科医疗更精准,同时有效缓解齿科医资力量短缺的问题。

3D打印技术应用于口腔医疗的基本流程


迅实科技齿科模型打印及临床应用


4. 药品3D打印

3D打印技术对制造的影响主要有4个:实现药物活性成分的个性化定制;剂量的个性化定制;形状的个性化定制;使药物拥有特殊的微观结构,改善药物的释放行为,从而提高疗效降低药物副作用。

5. 器官3D打印

比较有名的案例是2019年4月,以色列特拉维夫大学成功以病人自身的组织为原材料,3D打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的"完整"心脏。

中国老龄化程度持续加重,2020年65岁以上人口占比将达12%


据统计,2017 年,全球医疗器械行业的市场规模超过 4000亿美元,并仍将稳步增长。同年我国医疗器械行业的市场规模达到 774 亿美元,占当年全球市场规模的 19.2%。考虑到中国巨大的人口基数,未来随着我国经济水平的不断提升,医疗器械行业仍有非常巨大的发展空间。


全球医疗器械市场规模逐年增长


3D 打印技术可以成型微小复杂结构,在植入物应用上有着得天独厚的优势。2017 年中国各类植入物销售收入总计 190 亿元,预计在 2022 年,将达到 366 亿元的市场。2017 年底获得 FDA医疗器械注册证的 3D打印医疗器械已超过了 100 个,其中包括了多款由不同品牌制造的 3D 打印脊椎植入物和关节植入物。

中国植入物销售收入


中国骨科植入物市场预测

目前,3D打印技术在医疗行业的应用临床时仍有一些困难。打破材料的限制是之后3D打印与医疗行业更好结合的重中之重。可以预见的是,精准数字化一定是未来医疗行业发展的方向。尤其是医资力量短缺的中国,3D打印技术的普及更是大势所趋。


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本文来源:中国3D打印网博客

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