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由林志颖面部3D重建来谈谈3D打印技术在

发布时间:2023-4-2 16:37:13   点击数:
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前段时间,看到林志颖事故报道后,作为一个3D打印从业者,笔者就曾在新闻下面评论过“这么严重,估计需要用3D打印技术来恢复了”。果不其然,今天收到这条新闻推送,那就顺着这条新闻来谈谈3D打印技术在医疗行业的应用吧。

3D打印技术可以将各种复杂的模型转化为实物,适合定制化、个性化及形状复杂的产品的制造,而人体正好是个体差异最大的存在,对于植入的骨骼、器官,用于固定的护具、矫正器还有用于治疗的手术导板,医疗器械的定制化要求都很高,基于这样的需求和3D打印技术的不断发展,该技术在医疗行业得到了越来越广泛的应用,具体应用如下图所示。

一、3D打印在医疗领域的应用现状

图一3D打印技术在医疗行业的应用

以上应用领域按照应用的成熟程度可以分为三个大类:

(一)发展较为成熟的领域

医疗模型、康复辅助器械、牙科领域是3D打印技术最早得到商业化应用的领域,现阶段该领域里一些标准化产品,比如模型类已经逐步朝着大规模产业化生产演进。

(二)正在发展且潜力巨大的领域

人体内部植入物领域目前处在积累临床数据的阶段,最近几年应用案例已日趋丰富,其中,骨科植入物是发展相对较快的领域,来自国元证券的数据显示由3D打印的髋关键植入物已超过10万个,其他的比如软骨植入体,金属材料植入体等依然处在材料研发与临床验证结合不断调整优化的阶段。林志颖面部恢复要用到的3D打印技术处于这个领域。

(三)处于探索阶段的领域

除了以上领域,目前各国科学家还在积极探索3D打印技术在具有“生命”的复杂器官领域的应用,例如通过人造的细胞外基质在体外3D打印血管、气管、心脏、肾脏、肝脏等,目前该领域不时有突破性的成果进入公众视野,如果某天该领域进入应用阶段,如果3D打印真的可以实现复杂器官再造,那么器官移植就不再依赖活体,许多疾病将不再是问题,让我们一起期待这一天。

二、3D打印在医疗领域的应用案例

(一)术前模拟

根据患者的CT/MRI数据用3D打印技术可以打印出1:1全彩器官模型,有助于识别病变部位的血管和神经组织,进行更精准的手术规划,提高治疗的成功率,也可以通过模型与患者及家属沟通手术流程或者对新医生进行手术教导,减少因误解导致的纠纷。

(二)术中导航

在手术过程中,遇到严重畸变,无法精准定位的部位,可以借助3D打印的手术导板来指导手术。对于病人骨缺损的情况,可使用3D打印的生物仿生组织修复缺损,使缺损部位得到更快的修复,3D打印可以快速成型,并且完全按照患者的尺寸制作,能提升患者的舒适感。

(三)个性化植入物

通过正确的设计,3D打印的植入物可以更适配人体骨骼的形状,打印材料(钛合金、PEEK等)的发展也使得植入物无论硬度和弹性还是与人体组织的生物相容性都在不断提升,不但更匹配人体解剖结构从外表来看也更贴合。

3D打印的下颔骨3D打印的髋关节

(四)个性化康复器械

个性化的康复器械比如仿生手、助听器的制造可以直接对患者肢体进行三维扫描,然后将数据传输到3D打印机上进行打印,非常准确的还原本来的样子,而且制作周期大大缩短。

(五)齿科

3D打印在口腔齿科领域的应用非常广泛,包括牙模、种植牙导板、正畸矫形导板、隐形牙套、义齿内冠等都用到了3D打印技术。

3D打印的义齿和下颔骨3D打印的牙齿矫正器

(六)生物打印

生物打印主要包括制药领域以及结合细胞、凝胶、纤维、聚合物、陶瓷和金属等材料打印出可取代受损或坏死的人体组织,比如皮肤、血管、器官等。

生物制药详见该篇

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