3D打印技術(shù)誕生于20世紀90年代，最早應(yīng)用于制造業(yè)、工程及航空航天模型設(shè)計等領(lǐng)域，它開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代，被英國雜志《The Economist》譽為第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一。隨著計算機建模技術(shù)、疊層打印技術(shù)以及打印材料等多個學(xué)科的蓬勃發(fā)展，3D打印技術(shù)作為一門多學(xué)科交叉技術(shù)在科學(xué)的舞臺上越來越活躍，特別是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的實踐應(yīng)用和發(fā)展前景上引起了廣泛關(guān)注。

什么是3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)是基于計算機輔助設(shè)計技術(shù)和多次連續(xù)打印技術(shù)的一種新興應(yīng)用技術(shù)，其核心是數(shù)字化、智能化制造與材料科學(xué)的結(jié)合。它不像傳統(tǒng)的機械加工那樣需要模具或原胚，而是以計算機傳送的物體三維模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，主要通過計算機控制，采用分層加工、疊加成型的方式快速、精準(zhǔn)、個性化地來制造出物體實體模型。

生物3D打印是3D打印技術(shù)中獨特的一個分支，是由3D打印技術(shù)與醫(yī)學(xué)、生物材料、相結(jié)合的新手段。針對患者特定的解剖結(jié)構(gòu)、生理功能和治療需求，通過生物3D打印技術(shù)可以制造出人工植入物、組織器官和醫(yī)療用具等生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)品，為患者治療帶來極大福音。

3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

臨床修復(fù)治療：利用3D打印技術(shù)制造的醫(yī)療植入物能夠更好地融入人體，提高治療效果，降低不良反應(yīng)。目前，應(yīng)用3D打印技術(shù)可以精確地制作大小、形狀符合患者需要的修復(fù)體，如鈦合金肩胛骨假體、鎖骨假體、骨盆假體、頜面缺損部修復(fù)體、樞椎椎體假體等，不僅大大保證了手術(shù)的效果，而且也能滿足患者對植入體的美學(xué)和功能上的要求。

人工組織器官：人體組織器官替代物一直是臨床醫(yī)學(xué)上的一個難題，隨著科技的發(fā)展，3D打印人體器官將成為可能。人工組織器官的3D打印包括對組織器官解剖結(jié)構(gòu)的重建和優(yōu)化設(shè)計、細胞3D打印技術(shù)、打印組織器官的培養(yǎng)和功能誘導(dǎo)。目前，利用3D打印技術(shù)人工制造皮膚、腎臟以及血管等醫(yī)學(xué)研究已取得重大突破。

藥物研發(fā)：當(dāng)前，藥物研發(fā)需要通過動物實驗來驗證新藥的安全性和有效性，其在人體的藥理作用難以得到準(zhǔn)確反饋。利用3D技術(shù)打印的人體肝臟、腎臟和特定細胞組織用于新藥測試后，不僅可以真實模擬人體對藥物的反應(yīng)，得到準(zhǔn)確的測試效果，而且還能在很大程度上降低新藥的研發(fā)成本。

醫(yī)學(xué)模型：在醫(yī)學(xué)的教學(xué)和實驗中，醫(yī)學(xué)模型不可或缺。用傳統(tǒng)方法制作醫(yī)學(xué)模型程序復(fù)雜、周期長，同時由于部分模型的原材料多為石膏等，保護不當(dāng)極易破損。利用3D打印制作的醫(yī)學(xué)標(biāo)本、教學(xué)用具、實驗?zāi)Ｐ偷冉逃ぞ卟粌H避免了上述問題的出現(xiàn)，同時還可以根據(jù)實際需要進行標(biāo)本的等比例縮放，能夠更清晰地顯示人體的各個結(jié)構(gòu)。此外，對于一些特殊模型，也可以實現(xiàn)個性化制造。據(jù)報道，2015年美國一家醫(yī)院成功地為一對連體雙胞胎嬰兒實施了頭顱分離手術(shù)，在此之前，他們先用3D打印技術(shù)精確地制造出這對嬰兒的連體頭顱模型，根據(jù)模型優(yōu)化手術(shù)方案，手術(shù)不僅大獲成功，還大大縮短了手術(shù)時間。