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3D打印技術(shù)為醫(yī)療行業(yè)帶來的革新
目前，來勢洶洶的新型冠狀病毒疫情牽動著所有人的心，國內(nèi)乃至國際的醫(yī)學(xué)專家和科研人員正全力以赴地開展病毒研究和疫苗研制工作。在3D打印行業(yè)，“全國首個新型冠狀病毒肺部感染病例3D模型成功建模并完成打印”，“3D打印醫(yī)用護(hù)目鏡，馳援抗“疫”一線”,“3D打印口罩”等訊息受到了廣泛關(guān)注。
3D打印新型冠狀病毒肺部感染模型
3D打印醫(yī)用護(hù)目鏡
其實(shí)，這早已不是3D打印技術(shù)首次在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域“大展拳腳”。增材制造技術(shù)引入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被視為醫(yī)療領(lǐng)域的一場新革命，已經(jīng)逐漸滲透到手術(shù)規(guī)劃、訓(xùn)練模型、個性化醫(yī)療器械以及個性化人工植入假體等應(yīng)用中。
手術(shù)預(yù)演模型
對于風(fēng)險高、難度大的手術(shù)，醫(yī)務(wù)工作者進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃十分重要。在以往的手術(shù)預(yù)演過程中，醫(yī)務(wù)工作者往往需要通過CT、核磁共振(MRI)等影像設(shè)備獲取患者的數(shù)據(jù)，之后再將二維醫(yī)學(xué)影像利用軟件轉(zhuǎn)換成逼真的三維數(shù)據(jù)。如今，醫(yī)務(wù)工作者可以借助3D打印機(jī)等設(shè)備，將三維模型直接打印出來。這樣做，既可輔助醫(yī)生進(jìn)行精準(zhǔn)的手術(shù)規(guī)劃、提高手術(shù)的成功率，又便于醫(yī)務(wù)工作者與患者針對手術(shù)方案進(jìn)行溝通和交流。
英國北愛爾蘭貝爾法斯特市醫(yī)院的外科醫(yī)生利用3D打印的腎臟復(fù)制品預(yù)演手術(shù)進(jìn)程，完全切除了腎臟囊腫，幫助實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵的移植手術(shù)，而且縮短了移植者的康復(fù)期，手術(shù)獲得成功。
3D打印1:1腎臟模型
手術(shù)導(dǎo)板
作為手術(shù)實(shí)施過程中的輔助手術(shù)工具 ，手術(shù)導(dǎo)板可以幫助醫(yī)務(wù)工作者準(zhǔn)確實(shí)施手術(shù)方案。目前，手術(shù)導(dǎo)板的類型已經(jīng)包括關(guān)節(jié)類導(dǎo)板、脊柱導(dǎo)板、口腔種植體導(dǎo)板等。借助3D打印制作的手術(shù)導(dǎo)板，首先能通過三維掃描技術(shù)對患者患處得出三維數(shù)據(jù)，可以讓醫(yī)生獲得最真實(shí)的信息，從而更好地規(guī)劃手術(shù)。其次在彌補(bǔ)了傳統(tǒng)手術(shù)導(dǎo)板制造工藝不足之處的同時，也能對導(dǎo)板的尺寸、形狀等按需進(jìn)行調(diào)整。這樣做，可以使不同的患者都具有符合自己真正需要的導(dǎo)板 。其制造成本也不高，即便普通患者也負(fù)擔(dān)得起。
牙科應(yīng)用
近年來，3D打印在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。從總體來看，3D打印在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在金屬牙齒、隱形牙套設(shè)計及制作等方面。3D打印前沿技術(shù)的出現(xiàn)，為需要進(jìn)行牙齒矯正的人實(shí)現(xiàn)個性化定制牙套創(chuàng)造了更多可能。在不同的牙齒矯正階段，矯正者需要的牙套是不同的，借助3D打印來制作矯正牙齒所需的多副牙套，不僅有助于牙齒的健康發(fā)育，也能降低牙套的制作成本。
不論是三維口腔掃描、CAD設(shè)計軟件還是用3D打印牙模、牙冠，這些數(shù)字化技術(shù)的意義在于，使醫(yī)生逐漸不必再親自動手制作模型、義齒等牙科產(chǎn)品、承擔(dān)牙科技師的工作，而是將更多精力回歸到口腔疾病的診斷及實(shí)施口腔手術(shù)本身。對于牙科技師而言，雖然遠(yuǎn)在醫(yī)生診室之外，但只要獲得患者的口腔數(shù)據(jù)，就可以根據(jù)醫(yī)生要求定制出精準(zhǔn)的牙科產(chǎn)品。
康復(fù)醫(yī)療器械
3d打印為矯正鞋墊、仿生手、助聽器等康復(fù)器械帶來的真正價值不僅僅是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定制化，更主要體現(xiàn)在讓精準(zhǔn)、高效的數(shù)字化制造技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)制作方式，降低單個定制化康復(fù)醫(yī)療器械的成本，縮短制作周期。3D打印工藝多樣化，3D打印材料種類繁多。SLA 光固化3D打印技術(shù)憑借其加工速度快，精度高，光敏樹脂材料成型表面質(zhì)量好，成本適中等優(yōu)勢被醫(yī)療器械行業(yè)廣泛用于快速原型制造。
以已經(jīng)實(shí)現(xiàn)3d打印批量定制化生產(chǎn)的助聽器外殼產(chǎn)業(yè)為例。在傳統(tǒng)的方式下，技師需要通過患者的耳道模型做出注塑模具。然后通過紫外線得到塑料產(chǎn)品。通過對塑料產(chǎn)品進(jìn)行鉆音孔和手工處理后得到助聽器最終形狀。如果在這一過程中出錯，就需要重新制作模型。而使用3d打印機(jī)制作助聽器的流程，始于患者耳道硅膠?；蛴∧５脑O(shè)計，這個步驟是通過三維掃描儀來完成的。 然后用CAD軟件將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為3d打印機(jī)可讀取的設(shè)計文件。 設(shè)計者可以通過軟件修改三維圖像，及創(chuàng)建最終的產(chǎn)品形狀。
3D打印技術(shù)具有成本低、交付快、無需組裝、設(shè)計感強(qiáng)的優(yōu)勢，因而受到非常多企業(yè)的喜愛。3D打印與醫(yī)療的結(jié)合將個性化定制與快速成型的特點(diǎn)發(fā)揮得淋漓盡致。3D打印機(jī)在某種意義上講是一種工具，但當(dāng)它與其他技術(shù)相結(jié)合，再加上具體的應(yīng)用領(lǐng)域就能發(fā)揮無限的價值和想象。近年來，隨著我國醫(yī)療市場份額的不斷擴(kuò)大，發(fā)展3D打印醫(yī)療產(chǎn)品已經(jīng)是大勢所趨。我國各級政府部門也不斷地推出了多項(xiàng)政策來支持醫(yī)療3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 我們堅(jiān)信，隨著增材制造技術(shù)的不斷發(fā)展，必將為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和醫(yī)療行業(yè)帶來更多顛覆性的革新。數(shù)造科技3D打印也將繼續(xù)深入與醫(yī)療行業(yè)的合作，促進(jìn)醫(yī)療行業(yè)向智能化、高效化、專業(yè)化轉(zhuǎn)變。