探討3D打印技術(shù)與醫(yī)療怎樣完美結(jié)合
【編者按】3D打印是精準(zhǔn)醫(yī)療的高端器械统诺,具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景埂息,隨著我們生活水平的不斷提高,人們對健康的追求也不斷的提高舟扎,所以市場的上升空間非常大分飞。
一、3D打印能為醫(yī)療做什么浆竭?
首先可以做一些醫(yī)學(xué)的模型浸须,進行醫(yī)療培訓(xùn)惨寿。醫(yī)療手術(shù)過程用3D打印是非常必要的邦泄,可以彌補影像學(xué)數(shù)據(jù)缺失和醫(yī)生手術(shù)時視野模糊帶給醫(yī)生的困擾。像南京醫(yī)院為一個七個月大的先心小患者手術(shù)裂垦,術(shù)后發(fā)現(xiàn)手術(shù)效果不好顺囊,用3D打印發(fā)現(xiàn)心臟上扔有很多小洞,把這些小洞堵起來以后就好了吝蔽。所以對于復(fù)雜的手術(shù)通過3D打印技術(shù)就可以很好的完成端辛。
3D打印可以為骨科做很好的支撐。骨科方面我們的3D打印技術(shù)今后就可以直接應(yīng)用于人體超肃,和原來殘留的骨頭面結(jié)合面可以達到70%到80%希没,比原來標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)板要好很多,而且也可以做的比較輕盈佳绩。
也可以用于口腔科腿伟,像牙齒的康復(fù)、矯形舰搜,以前是用鋼絲固定芬过,每個禮拜到醫(yī)生那兒去,這個過程極大程度上取決于醫(yī)生的經(jīng)驗蚪桐。而3D打印可以按照精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)做出矯正的牙套佣今,這個牙套可以一個禮拜換一個,就可以很好的把牙齒矯正過來了紫侵。美國一家企業(yè)一次就買了150臺我們這個光固化3D打印的設(shè)備靠汁,中國也有一家用了我們生產(chǎn)的3D打印設(shè)備去做牙齒矯正方面的器械。
還可用于頜面部創(chuàng)傷的修復(fù)闽铐。2001年做的世界首例個性化下頜骨蝶怔,歐洲是2012年做的,我們比他們提前了10年。這是當(dāng)時的報道添谊,我們還和第四軍醫(yī)大學(xué)做了一個世界罕見的下頜骨吸收病例修復(fù)财喳。這些在醫(yī)學(xué)上個性化的東西沒有標(biāo)準(zhǔn),所以大批量的推廣還有難度斩狱,現(xiàn)在國家藥監(jiān)局為了支持創(chuàng)新耳高,讓我們申報批號,這樣進度就會非乘唬快了泌枪。
做導(dǎo)航模板。比如脊椎手術(shù)導(dǎo)航模板制作秕岛,在脊柱上面打孔是非常困難的碌燕,如果打偏到中樞神經(jīng)上,不僅不能把患者治好還會造成患者癱瘓继薛。而現(xiàn)在用3D打印去做導(dǎo)航模板预旺,可以精確打印,把兩個骨頭之間的空間做成導(dǎo)航模板塞進去定位灯彩,來指導(dǎo)打孔浪熙。我們和第四軍醫(yī)大學(xué)合作,做了很多這方面的案例阵蔚,做的也非常成功锨蹄。
對癌癥的靶向治療。癌癥的治療是非常痛苦的扶免,一般采取化療努墩,把健康細胞和癌細胞一起殺死,使患者的健康受到很大的損害紧视。而這個辦法把放射性的藥品放在針尖上引晌,這個針尖是按照精確的方向和深度放在癌細胞的地方,準(zhǔn)確的殺死癌細胞醉装,這在醫(yī)院實施的也非常成功辕芳,創(chuàng)新度很大。
3D打印還可以用在一些康復(fù)器具的制造上宵睦。制造出的康復(fù)器具可實現(xiàn)完全的個性化记罚,包括失去功能的手指的恢復(fù),以及假肢的再造壳嚎。假肢不只是把殘肢拷貝下來就可以了桐智,因為殘肢各個地方的壓力壓強是不一樣的,病人感受到的疼痛程度是不一樣的烟馅,我們按照生物力學(xué)進行非乘低ィ科學(xué)的計算然磷,按照計算數(shù)據(jù)制造出來的假肢痛感是最少的,完全可以用數(shù)字化進行治療刊驴。還有很多老年人的康復(fù)姿搜,希望做到家居無障礙,包括輔助器具的制造捆憎,3D打印在個性化制造方面可以發(fā)揮非常多的優(yōu)勢舅柜。
彈性結(jié)構(gòu)替代物修復(fù)。在骨修復(fù)方面躲惰,我們放入假體的目的希望原來的骨頭能夠再生致份,但要使它再生的快就要加一些應(yīng)力,我們設(shè)計的時候可以把這些考慮進去驳达,讓能夠再生的骨頭獲得比較好的應(yīng)力挣仅。比如定制化復(fù)合型脛骨半關(guān)節(jié)在臨床中的應(yīng)用。
3D打印數(shù)據(jù)模型的建立可通過網(wǎng)絡(luò)化云平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)工程師和醫(yī)生的遠程交互缆瑟。醫(yī)生可以用手機來表達對這個方案的意見胀司,工程師按照他的意見進行修改模型,實現(xiàn)遠距離的醫(yī)生和工程師的通訊阱墩。
二谍臀、前沿研究—生物活性骨
在生物活性骨方面我們也做了很多動物實驗,用一些生物可降解的材料來做局该,裝進去一個假體,幾個月后可以長出自己的細胞沉享,這完全是活性的涉佑。為了加速生長我們做了生物反應(yīng)器來促進循環(huán),生物反應(yīng)器能夠提高康復(fù)時間顶质,也可以做血管淮超、打印神經(jīng)的打印。
總而言之旺订,醫(yī)學(xué)3D打印的前景是非常好的弄企,我們可以進一步讓干細胞在不同的環(huán)境下,向不同的組織發(fā)展來進行組織再創(chuàng)的研究区拳,如制造人工心臟拘领、人工器官等;但實現(xiàn)的過程任重道遠樱调,還需要進行更多實質(zhì)性的研究约素,需要工程科技工作者、醫(yī)學(xué)工作者笆凌、生命學(xué)科的教授共同合作圣猎,把這個事情做得更好士葫。
增材制造委員會的規(guī)劃中也提到,2025年使個性化替代物全面進入臨床應(yīng)用送悔,活力組織部分進入臨床慢显,在藥理模型中獲得大量應(yīng)用。從單一組織向多組織共生發(fā)展欠啤,從體外打印培養(yǎng)向體內(nèi)打印發(fā)展鳍怨,從宏觀組織研究向微觀組織、細胞巾妖、基因?qū)W研究估横。支持腦科學(xué)發(fā)展,打印腦組織牵梗,向精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展台筷,打印調(diào)控細胞和基因,實現(xiàn)復(fù)雜器官人體在線打印和在線細胞打印修復(fù)仓脓。
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