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  • 1 # SmallTik

    當然可以,說一個3d列印最強大的地方,比如我們做一個水杯,只有電腦建模,想做出第一個產品來推廣,進行融資,3D列印成本300塊,開模費用10w➕,你選哪個?

  • 2 # 奔夢樂章

    3D印表機可以應用於醫療方面這是肯定的,並且在醫療領域的運用也有以下先例:

    一、3D列印與肝血管科

    肝內的血管、肝管和腫瘤的位置,常規的CT等方法無法為醫生提供直觀的效果,要經過想象來確定它們之間的空間關係往往不夠準確,這就為手術埋下了隱患,而3D列印技術可以製造出與患者肝臟空間結構一致的模型,精確定位血管、腫瘤的位置;為手術路徑提供了指示,提高了手術的精確性減少對健康部位的損傷,減少出血和術後併發,雲南省第一人民醫院的王峻峰11人利用列印技術,對一肝癌合併肝硬化患者的肝臟腫瘤及血管建立1:1的物理模型,並在術前用該模型引導手術方案的制定,手術順利,短時間內患者康復出院,後續1-6個月隨訪調查無腫瘤復發。肝功3D列印還可應用於肝的組織列印,在尚未成熟的肝細胞上種植支架,可獲得肝臟。這為器官移植中器官不足提供了潛在的解決辦法。

    二、3D列印與血管外科

    3D列印在血管外科的應用方面,可分為體外解剖模型和體內移植物的製作。3D列印體外解剖模型可幫助醫生研究疾病的病灶位置、性質和手術方案,也可用於對醫學生的解剖和臨床操作教學。

    三、3D列印與骨科

    針對情況複雜的關節骨折和脊柱疾病,列印模型精度高的特點發揮得淋漓盡致。人之間骨的發育是有差異的,醫生需要對每位患者制定個性化的手術方案,最為典型的是手術置釘導板,包括關節導板、脊柱導板。

    延安大學附屬醫院脊柱外科對43例,寰椎骨折和或脫位患者、進行後路寰樞椎切開復位內固定按手術方式不同分為3D列印導航模板組例,和傳統置釘組例,運用統計學方法對多項手術指標進行驗證,發現3D導航模板組例在置釘準確率、置釘時間、手術時間等方面都優於傳統方面組例。

    目前3D列印技術大部分仍處於研究階段,能應用於臨床的只是其中的一小部分。還需進一步開發3D列印技術在醫學領域的應用。

  • 3 # 懷柔平谷土著

    國內醫療行業對3D列印技術的應用始於上世界80年代後期,最初主要用於快速製造3D醫療模型,在當時,3d列印技術主要用來幫助醫生與患者溝通、準確判斷病情以及進行手術規劃。可以說,中國在醫療行業對於3d列印技術應用的探索起源已久,並伴隨著3d列印技術的發展走向深入。

    近年來,隨著3d列印技術的發展和精準化、個性化醫療需求的增長,3d列印技術在醫療行業應用在廣度和深度方面都得到了顯著發展。在應用的廣度方面,從最初的醫療模型快速製造,逐漸發展到3d列印直接製造助聽器外殼、植入物、複雜手術器械和3d列印藥品。在深度方面,由3d列印沒有生命的醫療器械向列印具有生物活性的人工組織、器官的方向發展。

    3D列印的醫療模型和手術導板

    在手術前根據患者的CT或核磁共振資料進行三維建模,然後透過3d印表機將模型打印出來,就得到一個醫療模型。3d列印的醫療模型最主要的作用是讓醫生在手術前可以直觀的看到手術部位的三維結構,有助於醫生規劃手術方案。尤其針對複雜手術,有助於降低手術風險,提高手術的成功率。手術導板是醫生在手術中輔助手術的重要工具,3d列印技術尤其適合製造異型或個性化的導板。

    從骨科手術到心臟手術再到肝臟手術……越來越多的手術開始藉助3d列印的醫療模型。例如2015年上海市第一人民醫院普外科中心主任彭志海教授團隊採用3d列印技術為一位來自貴州的患先天性自身免疫性肝硬化門靜脈高壓症的病人進行活體肝移植。術前為了能精準制定手術方案,專家想到了3d列印技術。3d列印將患者的肝膽胰臟器和相應的病變部位以1:1的“實物”形式呈現在醫生面前,透過精確評估病變範圍與臨近臟器組織的三維空間關係,專家團隊確定切除病患307克的肝臟。在進行肝切除時,專家將模型帶入手術室在術中進行實時比對,透過調整3d列印模型並置於最佳解剖位置,為手術關鍵步驟提供直觀的實時導航,對關鍵部位快速識別和定位;透過精確定位病灶、血管,實時引導重要脈管的接合,提高了手術精準性,有效降低了手術風險。

    在3d列印手術導板的精準設計是手術取得成功的重要保證。上海逸動醫學科技有限公司在骨科手術導板領域運用國際上領先的SSM_Knee®技術,從多張負重位X光片資料進行膝關節三維統計學建模(Statistical Shape Modeling,SSM)及三維力線測量分析,在電腦上模擬截骨平面、人工全膝關節置換術手術置換全過程,虛擬化設計手術中實施截骨的導向導板並使用醫用材料進行3d列印。手術中醫生只需要將導板貼附於關節表面然後實施定位截骨即可,準確性高於傳統方法,避免了人為因素,手術操作簡單,不破壞髓腔。

    3D列印康復器械

    3d列印為矯正鞋墊、仿生手、助聽器等康復器械帶來的真正價值不僅僅是實現精準的定製化,更主要體現在讓精準、高效的數字化製造技術代替手工製作方式,縮短生產週期。我們以已經實現3d列印批次定製化生產的助聽器外殼產業為例。在傳統的方式下,技師需要透過患者的耳道模型做出注塑模具。然後透過紫外線得到塑膠產品。透過對塑膠產品進行鑽音孔和手工處理後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列印機制作助聽器的流程,始於患者耳道矽膠模或印模的設計,這個步驟是透過三維掃描器來完成的。 然後用CAD軟體將掃描資料轉為3d印表機可讀取的設計檔案。 設計者可以透過軟體修改三維影象,及建立最終的產品形狀。EnvisionTec印表機大約可以在60到90分鐘內打印出65個助聽器外殼或47個助聽器模型。

    3D列印植入物

    由於骨腫瘤、車禍等造成的骨骼缺損、頜面損傷、顱骨修補等,都無法用一般修復產品進行治療,而3d列印產品提供了有效的解決方案, 特別是這些列印的假體都是依據患者的自身特點進行量體裁衣而製造的。

    然而“量體裁衣”這四個字只是概括了3d列印技術在植入物製造領域的意義之一。3d列印技術在該領域的另一個意義在於,能夠打印出與植入物一體的仿生骨小梁微孔結構,從而有利於人體骨骼的長入。這個意義在3d列印標準化植入物中也同樣存在。以往骨小梁結構是透過在植入物表面進行塗層來實現的,無法保證假體的長期生存率。2015年由北京大學第三醫院張克教授團隊和愛康宜城公司合作研發的3d列印人工髖關節獲得國家食品藥品監督管理總局批准,成為中國首個獲准產業化的3d列印植入物。

    但是常見的植入物3d列印材料缺少多功能性,從而限制了其在治療和修復骨科疾病導致的缺損中的應用(例如:骨腫瘤)。中國科學院上海矽酸鹽研究所生物材料研究中心在該領域取得進展。研究中心主要從事3d列印多功能生物活性陶瓷的研究,用於骨修復與治療。研究團隊利用3d列印技術,設計出了多種實驗方案,包括利用營養元素,仿生結構和功能化介面以及熱治療, 開發出新型的兼具治療和修復的多功能材料。

    3D列印藥品

    3d列印技術對製藥的影響主要體現在4個方面:一是可以實現藥物活性成分的個性化定製;二是劑量的個性化定製,為患者提供個性化治療方案。 這種一層一層的列印方法,可以把不同的塗層彼此緊密地結合一起,因此可以把某種物質的最大劑量置入一粒藥片中。這樣病人可以吞服少量或較小的藥片;三是可以實現形狀的個性化定製。 對於不喜歡吃藥的兒童來講這或許是個好辦法。透過3d列印技術打印出各種有趣的形狀,哄寶寶乖乖吃藥;四是透過3d列印技術使藥物擁有特殊的微觀結構,改善藥物的釋放行為,從而提高療效並降低副作用。例如,在2015年美國食品藥品監督管理局 (FDA)己在全球批准首款完全用3 D打印製作的藥片。這款名為Spritam的藥物由美國Aprecia製藥公司研製,用於治療癲癇症患者。Aprecia 使用的Zipdose 3d列印技術最重要的意義就是使藥物能夠在少量的水中迅速崩解高劑量的藥物,這種藥物給發病時的患者帶來了極大的方便。

    生物3D列印組織、器官

    3d列印在醫療領域的應用發展時間點可以用一個圖表來呈現。其中生物3d列印在圖表上的比重最多:2013-2018年生物醫用植入物技術逐漸走向成熟,2013-2022年原位生物製造技術開始出現並逐漸成熟,2013-2032年,3d列印完整人體器官漸入佳境。

    雖然目前出現的生物3d列印器官並不是功能完整、結構完整的器官,但是它們在藥物篩選測試、疾病的研究領域已經開始發揮作用。普通藥物篩選技術的臨床轉化率低,最佳的藥物測試物件其實是人體。但這一做法並不現實,因為一來人不能承擔藥物初步篩選工作,二來患者個體差異大,身體結構複雜。而將人體細胞在體外構建組織後進行藥物篩選是一種可替代人體的有效辦法。例如杭州捷諾飛可批次生產的3d列印肝單元,已被默克製藥公司用於藥物毒性測試。肝臟是承擔藥物毒性的重要器官,對人工肝的需求量也很大。成人肝臟由50到100萬個稱作肝小葉的單元組成,肝小葉是肝結構和功能的基本單位,模仿肝小葉結構製備肝單元,是製造人工肝臟的關鍵步驟。用人源細胞3d列印的組織和構建病理模型,能準確反映化學和生物藥物在人體內的藥理活性,從而提高藥物篩選成功率。

    3D列印與口腔科

    牙齒修復和治療的成本是牙科診所、實驗室需要考慮重要因素,很多有先見之明的牙科診所、實驗室已經引入數字化口腔技術,以提升效率、降低成本。近年來,以軟體設計為基礎的牙科修復變得普及,很多牙科診所、實驗室或專業義齒生產企業都引入了3d列印技術。結合了3d列印的數字化口腔技術為牙科行業帶來了精度高、成本低、效率高,以及符合規範化生產鏈相符的口腔資料。3D科學谷認為,包括3d列印在內的數字化牙科技術更重要的意義在於,減少醫生手工製作模型、義齒等牙科產品的時間,將精力迴歸到口腔疾病的診斷及實施口腔手術本身。對於牙科技師而言,雖然遠在醫生診室之外,但只要獲得患者的口腔資料,就可以根據醫生要求定製出精準的牙科產品。

    3D列印與醫療器械製造

    製造醫療器械與其他產品一樣,在新產品的研發階段需要製造出產品原型進行設計驗證。3d列印是一種經濟、快速的產品原型製造方式,通常使用FDM或SLA等塑膠3d列印技術即可完成快速原型製造,這一點已無需多說。而金屬3d列印技術在醫療器械領域的潛力已經超越了原型承擔複雜手術器械的製造任務。例如,在膝關節前交叉韌帶損傷修復手術中,醫生首先要去除殘存的前交叉韌帶,然後準確的替換上移植韌帶。如要保證手術的精準和微創,醫生需要藉助一種精密而特殊的手術工具。

    製造這種工具的鎳鉻鐵合金是一種難加工材料,使用傳統的機加工方式製造該手術工具的難度很高,而且所花費的時間長、成本高。這種情況下,使用金屬3D列印技術進行製造則更為適合。

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