凡是談及人體的病癥名稱，往往會(huì)令人聞之色變， 面對世界級的疾病難題，恐怕連頂尖的醫(yī)學(xué)專家也束手難測。隨著一系列關(guān)于人造心臟、人造骨骼、人造血管、甚至連體嬰兒分離，3D打印打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)再次火熱起來。在讓人看到希望之余，我們不禁嘆到，醫(yī)療3D打印到底有多神奇?3D打印器官是否能支撐我們走完生命路程呢?

據(jù)知名研究機(jī)構(gòu)MarketandMarkets 發(fā)布的報(bào)告顯示，在各國政府對3D打印的投資，各項(xiàng)定制產(chǎn)品研發(fā)、整體制造成本降低的背景下， 全球3D打印市場預(yù)計(jì)到2023年將達(dá)到3278億美元，從2017年至2023年之間的年復(fù)合增長率將達(dá)到25.76%。3D打印技術(shù)在全球市場發(fā)展火熱，必然不可忽略的會(huì)延伸到醫(yī)療領(lǐng)域。

3D打印轟動(dòng)醫(yī)療行業(yè)的案例

我們現(xiàn)在就來看一下，近兩年來3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的兩件成功案例。據(jù)報(bào)道，在2017年7月14日，蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家已經(jīng)利用3D打印技術(shù)成功制作出了硅膠人造心臟，這個(gè)人造心臟重量是390克擁有左右心室，通過空氣壓縮腔室來模擬肌肉收縮進(jìn)行泵液，自誕生來持續(xù)跳動(dòng)了3000次，“存活”了45分鐘時(shí)間。據(jù)研發(fā)人員稱，這個(gè)模型不是為了立即作為替代心臟植入，而是為人造心臟研究提供新的方向。

在2016年5月，美國德州德里斯科爾兒童醫(yī)院的醫(yī)學(xué)專家就借助于3D打印模型以及3D Systems三維可視化技術(shù)，對一對連體女嬰進(jìn)行了成功分離手術(shù)。據(jù)悉，美國一對父母省下了三胞胎，其中一名嬰兒正常出生，另外兩名女嬰出現(xiàn)臀部連體，雙胞胎共享結(jié)腸和兩側(cè)子宮。在這例手術(shù)中，利用3D打印技術(shù)創(chuàng)建了手術(shù)前的3D數(shù)據(jù)打印模型用于手術(shù)的規(guī)劃和準(zhǔn)確實(shí)施。

隨著越來越多3D打印在醫(yī)療行業(yè)的成功案例的實(shí)施，醫(yī)療3D打印技術(shù)在全球市場呈穩(wěn)步增長趨勢。特別是在醫(yī)療3D打印最常應(yīng)用的醫(yī)療器械設(shè)備市場增速迅猛，并且有由3D打印無生命的醫(yī)療器械向具有生物活性的人造組織、器官方向發(fā)展的趨勢。據(jù)倫敦調(diào)研公司FutureMarket Insights報(bào)告顯示，全球3D醫(yī)療設(shè)備市場的快速增長趨勢，似乎已經(jīng)成為定數(shù)。

全球范圍內(nèi)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)都在極快速的應(yīng)用3D打印技術(shù)，并開始使用3D打印醫(yī)療器械設(shè)備用于臨床病例的治療。這樣做不僅大大簡化了手術(shù)流程，也提高了醫(yī)療水平。作為采用這項(xiàng)技術(shù)的醫(yī)院來說，也降低了工作負(fù)擔(dān)和醫(yī)療成本。

醫(yī)療3D打印應(yīng)用場景

目前，3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)主要應(yīng)用在以下這些方面，涵蓋了輔助醫(yī)療設(shè)備、器械，以及擁有替代人體器官的人造組織器官。當(dāng)然這些醫(yī)療輔助器械設(shè)備是在精準(zhǔn)化、個(gè)性化醫(yī)療需求快速增長的市場需求下誕生的。

3D打印醫(yī)療模型和手術(shù)導(dǎo)板--3D打印醫(yī)療模型主要是供醫(yī)生在手術(shù)前直觀的對手術(shù)部位的三圍結(jié)構(gòu)做出精準(zhǔn)提前預(yù)判，有利于醫(yī)生規(guī)劃最佳手術(shù)方案;手術(shù)導(dǎo)板是醫(yī)生用于輔助手術(shù)進(jìn)行的工具，利用3D打印技術(shù)可以制造異性或個(gè)性化的導(dǎo)板。

3D打印康復(fù)器械--醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以利用3D打印技術(shù)制造助聽器、仿生假肢、矯正鞋墊等大量康復(fù)器械，這樣相較于普通手工制作的醫(yī)療器械擁有更高的精準(zhǔn)度、高效度。，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)3D打印助聽器外殼以數(shù)字化制造技術(shù)進(jìn)行批量生產(chǎn)。

3D打印藥品--通過3D打印技術(shù)制造的藥品，不僅可以實(shí)現(xiàn)藥物火星成份的個(gè)性化定制，還可以實(shí)現(xiàn)藥物形狀的個(gè)性化定制，特別是兒童藥品領(lǐng)域。3D打印技術(shù)能使藥物擁有特殊微觀結(jié)構(gòu)，通過改善藥物的釋放行為來提高療效降低副作用。

3D打印植入物--3D打印技術(shù)還可以用于外力撞擊、骨腫瘤因素等造成的骨骼缺損、頜面損傷、顱骨修復(fù)等等。3D打印可以在人體組織損傷修復(fù)方面實(shí)現(xiàn)“量體裁衣”，并能夠通過打印出與植入物一體的仿生骨小梁微孔結(jié)構(gòu)來促進(jìn)與人體骨骼之間的生長。

3D打印仿生人體組織、器官--現(xiàn)階段3D打印的人體組織、器官已經(jīng)能夠進(jìn)行藥物篩選測試、疾病領(lǐng)域的研究。從而可以解決普通藥物篩選技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化率低的問題。未來逐步向具備完整功能結(jié)構(gòu)的可代替器官組織發(fā)展。

通過以上醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用，我們看到了3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域解決或改善了以前傳統(tǒng)醫(yī)療技術(shù)在各種醫(yī)療場景中所遇到的問題。與此同時(shí)，全球醫(yī)療3D打印市場進(jìn)入了快速發(fā)展期，在國外的行業(yè)評估報(bào)告里，提到3D打印醫(yī)療設(shè)備市場將以每年5%的增長率，持續(xù)穩(wěn)定增長保持到2026年。

醫(yī)療3D打印面臨挑戰(zhàn)

不過，3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展還面臨許多挑戰(zhàn)，3D打印醫(yī)療器械、組織、器官，目前還只是在臨床治療中起到一種輔助作用。離未來發(fā)展到醫(yī)療領(lǐng)域“救星”角色的頂級醫(yī)療技術(shù)還有很長的路要走。例如科學(xué)家一直設(shè)想的3D打印活體器官，這個(gè)設(shè)想還要面臨這些挑戰(zhàn)：

1.這個(gè)設(shè)想需要在打印過程中解決細(xì)胞能否存活、發(fā)育，是否會(huì)出現(xiàn)變異、腫瘤化的問題;

2.3D生物打印機(jī)必須要滿足活體器官對精準(zhǔn)度、準(zhǔn)確性的極高要求。

3.這些打印的人體替換組織、器官是由多材料、多細(xì)胞組成的非均質(zhì)體系，這樣對3D打印制造有極高的要求。

另外，作為國內(nèi)市場而言醫(yī)療3D打印還存在著認(rèn)知程度低、缺乏核心技術(shù)、用戶基礎(chǔ)薄弱、產(chǎn)業(yè)規(guī)模有限、市場化程度低、引入技術(shù)設(shè)備成本高。法律法規(guī)方面還不完善，3D打印行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不一、設(shè)備供應(yīng)商、軟件供應(yīng)商缺乏溝通，等一些列制約醫(yī)療3D打印行業(yè)的發(fā)展影響因素。