3D 打印的“醫(yī)療”之路

文/ 李沖

3D 打印技術在臨床應用上是大勢所趨，但距離“飛入尋常百姓家”仍需要長時間的探索和研究。

你用過3D 畫筆嗎？紙上人物走出畫紙，翩翩起舞，呈現(xiàn)事物全貌特征，曾在網(wǎng)絡上風靡一時，引起熱烈討論，至此，3D 打印走入大眾生活。

不過，3D 打印技術與醫(yī)療的結合更引人注目。2021 年8 月，以色列研究人員使用3D 打印技術打印了腦癌患者的腫瘤模型；11月28 日，全球第一例3D 打印義眼應用案例出現(xiàn)；3D 打印心臟讓9 歲男童重獲新生……隨著技術成熟發(fā)展，3D 打印在醫(yī)療領域逐步生根發(fā)芽。

創(chuàng)新制造也是數(shù)字制造

3D 打印，也是增材制造，是基于數(shù)字模型，在三維方向逐點、逐線、逐層堆積，將材料制造出立體實體構件的一種創(chuàng)新性制造技術，同時它也是一種數(shù)字制造技術，依據(jù)物品三維CAD 模型，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將特質(zhì)材料逐漸堆積固化，制造實體產(chǎn)品。

1986 年，Charles Hull 開發(fā)了第一臺商業(yè)3D 印刷機，3D 打印技術轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。2010 年以后，3D 打印技術進入飛速發(fā)展階段，3D 打印技術水平快速提升，“3D 打印+X”層出不窮。與此同時，3D 打印個性化、小批量和高精度的特點，符合醫(yī)療個性定制化需求，使得“3D 打印+醫(yī)療”一時間成為最佳拍檔，促使相關醫(yī)療器械和技術快速發(fā)展，讓大批醫(yī)療從業(yè)者對腫瘤、器官移植等難攻克領域發(fā)起新的挑戰(zhàn)。

目前，全球已經(jīng)發(fā)展出金屬3D 打印、高分子3D 打印、陶瓷3D 打印以及生物3D 打印技術，3D 打印技術全面開花，促進了相關領域整體發(fā)展水平的提高。

臨床應用仍存在困難

無可爭辯的是，在心臟病等如今醫(yī)療技術難以完全征服的領域，3D 打印技術提出了解決思路。2019 年，以色列科學家利用人體細胞制造出第一個真正仿真的3D 打印心臟，包含細胞、血管、腔室和其他心臟正常運作所需要的結構，讓心臟移植有了更多的可能。同時，3D 打印技術在腫瘤藥物研發(fā)、其他仿生器官再造等方面有著“神奇”的功效。

但從目前醫(yī)療領域?qū)?D 打印技術的應用來看，在個性化定制程度高的諸如牙科、器官組織再造等方面，對3D 打印技術有更多需求，3D 打印技術也更為成熟。但個性化的設置也使得3D 打印成本高，對患者本身的經(jīng)濟實力有一定的要求，在技術大范圍普及推廣時存在一定難度。

除此之外，人體器官運行復雜，在利用3D 打印技術進行再造器官組織植入的過程中，需要很高的技術門檻，既要保障手術成功，同時也對植入后患者本身對“新”器官的適應性提出更高要求。

最重要的是，專門3D 打印機器的研發(fā)需要投入大量的資金和時間，就當下3D 醫(yī)療打印機器的研發(fā)水平來說，滿足小范圍患者的需求不在話下，但距離“飛入尋常百姓家”仍需要長時間的探索和研究。

3D 打印技術在臨床應用上是大勢所趨，但目前在推廣過程中仍面臨成本、技術等方面的難題，各環(huán)節(jié)相互配合，各部門協(xié)同發(fā)展，才能真正實現(xiàn)3D 打印“醫(yī)療”。