近年來，3D打印在醫學領域一直突飛猛進。其高效快速準確建立三維模型的特性與醫療領域講究精準的要求不謀而合，因此醫療3D打印技術具有廣泛的市場。本文將從三個方麵來概述3D打印技術在醫療領域大顯身手

      醫療3D打印技術適合多種領域。醫療3D打印是使用3D打印的方法成型生物材料，特別是細胞材料，用來製造人工的組織、器官，還有各種假肢，手術導板等一係列生物醫療領域的產品。它是目前3D打印研究中最前沿的領域。Wholers報告中指出，醫療3D打印技術已經在醫用模型、外科手術以及手術導板、骨科植入物等領域有了廣泛應用。

完美定製醫療器械

       中投顧問的一位研究人員曾說：“目前，3D打印醫療器械研發製造正在全球範圍內蓬勃發展，市場前景無量。”據了解，在發達國家，3D打印醫療器械在相關領域已經廣泛應用。據調查，在美國約有200萬人使用3D打印假肢。3D打印醫療產品中，諸如義齒、助聽器、人工關節等在一些發達國家也擁有廣闊市場。業內人士一致看好，3D打印技術成為醫療器械研發應用的核心技術。

3D打印假肢1月29日，骨科巨頭Stryker對外宣布，將於2016年下半年投資建造3D打印工廠。該公司是醫療器械和植入物產品巨頭，其將3D打印技術用在脛骨基板上，使外科醫生不用水泥也能手術。他們希望推出一個3D打印鈦管裝置，借助該部件的多孔屬性，可以在移植後實現骨骼在其內部的自然生長。專家認為在製作像定製假體這樣的醫療器械時，3D打印是一種完美的技術。

強生與Carbon3D合作無獨有偶，全球醫療行業巨頭強生在1月25日宣布，將與3D打印公司Carbon3D合作，共同開發可定製的3D打印手術器械。Carbon3D是一家專業3D打印公司，旗下最大的賣點在於其專有的CLIP3D打印技術。據悉。這項技術的成型速度比普通3D打印速度高出25至甚至100倍，在如此高速的3D打印下，出來的成型結果可媲美注塑成型。

       早在去年11月，美國東北大學機械和工業工程係副教授RandallErb開發了一個根據具體病人情況打印特定導管的設備。導管是用來給病人或新生兒輸送營養物質的一個重要醫療裝置。目前的導管隻有固定的形狀和尺寸，生產定製導管對公司來說成本太高，3D打印則可以解決這個問題。據了解，這個新設備通過改變磁場來改變合成材料的尺寸和形狀，從而為病人提供定製服務。

成功助力骨骼外科手術

       3D打印技術，在醫療器械領域廣受歡迎，同時也參與了不少外科成功手術案例。最近，泰國某醫院矯形科醫生和他的團隊，利用3D打印的鈦金屬假體為一名右手拇指骨骼因腫瘤嚴重損壞的37歲女性實施了骨骼替換手術。據知，這類手術一般使用的植入物是用從患者臀部或腿部獲取的天然骨骼製成。而這種方法會對取骨處造成一定程度的損傷。現在，3D打印鈦金屬假體不僅不會造成二次傷害，反而還具有質地輕更加強韌的優點。

右手拇指骨骼替換手術來了解一下3D打印鈦金屬假體的過程。首先，通過X光掃描患者的左手拇指再進行鏡像創建出右手拇指骨骼樣子的3D數字模型。然後，用樹脂材料做出拇指的實體模型。最後，使用生物醫療級鈦金屬做出了最終的成品。

      國內也有不少利用3D打印技術幫助患者成功手術的例子。去年12月，北京大學人民醫院內，完成了世界首例右骨盆巨大腫瘤切除3D髂骨假體重建術。這是繼7月份，該醫院完成3D全骶骨假體重建術後的又一成功案例。傳統的全膝置換是極其精細且浩大的工程，而3D打印技術引入之後，隻需要兩片由3D打印的模型即可完成全膝置換手術，當然，這是利用了專家的醫學專利。

      第四軍醫大學唐都醫院胸腔外科與超聲診斷科醫學3D打印研究小組專家於去年7月實施了世界首例3D打印鈦合金胸骨置換術。去年11月，北京清華長庚醫院董家鴻教授團隊手術演示了國際首例3D打印個體化模型導航下的肝門部膽管癌精準切除術。北京大學第三醫院骨科主任劉忠軍帶領的團隊，已經在脊柱及關節外科領域研發出幾十個3D打印脊柱外科植入物。

       據相關專家介紹，骨科3D打印技術，不僅可以幫助醫生完成骨科手術，它還能很好的解決假體和骨頭長不到一起，或者連接鬆動等問題。3D構件由於在製造打印時，精度要求高，出來的成品能與患者骨頭結構實現完美契合，因此更加穩固。

       現在3D打印技術日益成為骨科科手術的新寵，它通過數字化技術和軟件，利用3D打印機，直接打印出骨關節模具，不僅解決了手術中的難題，也大大提高了骨科患者的恢複質量，還加快了愈合時間，另外經過骨科3D打印技術治療，患者僅需數天恢複便可下地活動。因此，不少醫院引入該項技術，成立專門研究團隊以便後續手術需要。

仿生功能幹細胞培養

       3D打印技術，除了在骨科手術大量應用，業界更看好其在幹細胞領域的技術發揮。因為3D生物打印的核心技術在於生物磚，即一種新型且精準的具有仿生功能的幹細胞培養體係。它是以含種子幹細胞或分化細胞、生長因子和營養成分等組成的“生物墨汁”，結合其他材料層層打印出具有生物活性的產品，再經培育處理，形成有生理功能的組織結構。可生物降解、具有力學強度和抗機械損傷能力。裏麵是細胞生長因子和成千上萬種的營養成分。3D生物打印是打印出含有細胞成分並具有生物學活性的產品。

3D打印人類幹細胞四川藍光英諾生物科技股份有限公司康裕建說，“因為直接取自每一個體的人體幹細胞，修複、替換個體本身病變組織的異體排斥性不複存在，同時其結構和功能性匹配更佳，術後恢複等環節將變得更易被接受和順暢。這是個性化定製健康的最高境界。”目前，英國威爾士Morriston醫院的整形外科醫生們正在試圖使用人類細胞打印生物結構，並提供適當的環境和合適的時機使它們成長為我們可以放入人體內的組織。它將重建人體缺失的身體部位，比如鼻子或耳朵的一部分，而且最終可以重建更大的部位，諸如骨骼、肌肉和血管等。

      在去年11月出版《生物製造》雜誌上，有一則胚胎幹細胞3D打印成果展示。來自中國清華大學和美國德雷克賽爾大學的研究團隊能夠用3D打印胚胎幹細胞，並且印製出的細胞胚體高度統一。據了解，胚胎幹細胞能夠生成人體所有類型的細胞，它可以用來構建身體組織結構以及潛在的微觀器官。研究人員用基於3D打印的方法製造出三維網格結構以生長胚體，這種胚體被證明較有活力，並且能夠快速進行自我修複，還能保持變成任意類型細胞的多潛能性。

     此外，中國3D打印技術產業聯盟副理事長徐銘恩研究團隊的成果也分外精細。據悉，該研究團隊已經可以將脂肪幹細胞、內皮和胰島細胞在3D空間內精確組合，形成模擬體內代謝調控結構的模型，無論是胰島素分泌、葡萄糖代謝、脂肪代謝，還是受阻因子的分泌，相關結果更接近人體，對藥物的敏感性和毒性的反應更準確。

【結語】

       國內外齊頭並進的研究3D打印仿生幹細胞培養技術，並且皆取得可喜的成果，無論是大企業在3D打印醫療器械方麵的合作，還是3D打印助力外科手術並取得成功，都可以看出，3D打印醫學應用成果驕人。

      3D打印在醫學領域如此廣泛的應用，不僅有助於醫學研究突破，還極大的幫助患者早日康複。目前，3Ｄ打印技術，已經走到仿生幹細胞培養的階段，對於醫學界最期待的個性化定製器官邁出了重要一步。

      對此，業界普遍看好的醫學３D打印技術，也有一定的擔憂。雖然目前3D打印技術在生物醫學領域取得不錯成果，但是，這項技術製成的人體植入物必須經過大量細胞培養和試驗，以確保其能夠在人體內存活。而人體組織器官的複雜性，現在的技術還不能夠完全駕馭。此外，3D打印使用的材料會否產生副作用，是否會與人體組織發生反應而產生不利於人體健康的因素，都需要長期的試驗來論證。