3D打印引領(lǐng)醫療器械未來(lái)發(fā)展

　　目前，3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于航空航天、汽車(chē)、電子等很多領(lǐng)域，被認為是可以“引發(fā)全球制造業(yè)巨大變革”的重要技術(shù)。在醫療器械領(lǐng)域，3D打印也備受關(guān)注，已成為業(yè)界科研的重點(diǎn)。業(yè)內普遍認為，3D打印技術(shù)在醫療領(lǐng)域的應用，將引發(fā)醫療器械行業(yè)的技術(shù)革命，引領(lǐng)醫療器械市場(chǎng)潮流。

　　市場(chǎng)前景無(wú)量

　　去年9月，創(chuàng )生醫療器械(中國)有限公司3D打印研發(fā)中心正式成立。該中心引進(jìn)了目前世界上最先進(jìn)、在我國骨科領(lǐng)域唯一使用的材料是金屬粉末而非常見(jiàn)的塑料聚合物的3D打印機，并將把3D打印的高端骨骼假體產(chǎn)品首次引入國內市場(chǎng)。此次創(chuàng )生公司在同時(shí)引進(jìn)打印機和吸收史賽克公司先進(jìn)3D打印技術(shù)的基礎上，建立起一個(gè)世界級的3D打印技術(shù)研發(fā)團隊，根據中國市場(chǎng)進(jìn)行本土化改造，自主研發(fā)了新一代骨骼多孔結構以及中國唯一的3D骨科數字化設計平臺——人體虛擬骨數據庫。創(chuàng )生認為，3D打印技術(shù)將推進(jìn)企業(yè)向更高層次發(fā)展。

　　近年來(lái)，像創(chuàng )生這樣投入3D打印技術(shù)研發(fā)、制造的醫療器械企業(yè)越來(lái)越多，尤其是實(shí)力強勁的國內外知名企業(yè)，近年來(lái)始終關(guān)注并加大投入研究該技術(shù)。同時(shí)，不少醫療機構、科研單位也一直專(zhuān)注于該技術(shù)的研究。

　　是什么引發(fā)3D打印醫療器械研究熱潮？“因為企業(yè)家們紛紛看到了3D打印所具有的技術(shù)優(yōu)勢和廣闊的市場(chǎng)前景?！眹铱萍疾恳幻ぷ魅藛T說(shuō)。

　　“誰(shuí)在3D打印技術(shù)上有突破，誰(shuí)在未來(lái)醫療器械市場(chǎng)就會(huì )擁有主導權?！痹摴ぷ魅藛T對記者說(shuō)，3D打印市場(chǎng)需求主要分為工業(yè)打印機和桌面打印機，前者的需求對象主要在航空航天、汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域；后者在醫療領(lǐng)域和個(gè)人消費市場(chǎng)有較大吸引力。近年來(lái)醫療器械領(lǐng)域高度關(guān)注3D打印技術(shù)，其所具有的個(gè)性化、小批量和高精度等優(yōu)勢，正好迎合了醫療器械“量體裁衣，度身定做”的要求。目前，國內3D打印牙齒、骨骼修復技術(shù)已經(jīng)成熟，并在許多骨科醫院、口腔醫院快速普及。3D打印細胞、軟組織、器官等方面的技術(shù)還處在探索研發(fā)階段。

　　專(zhuān)業(yè)機構的權威報告顯示，過(guò)去3年3D打印市場(chǎng)的年平均增長(cháng)率為27.4%，預計2019年3D打印市場(chǎng)規模將達到60億美元。其中，在醫療方面的應用市場(chǎng)份額占到15.1%，預計2025年該市場(chǎng)可達到19億美元。

　　“目前，3D打印醫療器械研發(fā)制造正在全球范圍內蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)前景無(wú)量?！敝型额檰?wèn)一位研究人員說(shuō)，目前在發(fā)達國家，3D打印醫療器械在某些領(lǐng)域已得到廣泛應用，如美國現在已有200多萬(wàn)人使用3D打印假肢。3D義齒、3D助聽(tīng)器、3D人工關(guān)節等在歐美發(fā)達國家也在不斷推廣應用。未來(lái)，在醫療器械研發(fā)、生產(chǎn)、應用方面，3D打印技術(shù)必將成為業(yè)內下大力氣探索的核心技術(shù)。

　　據該研究人員介紹，近年來(lái)，我國醫療器械產(chǎn)業(yè)平均增速在20%以上。預計2015年我國醫療器械市場(chǎng)規模將超過(guò)3000億元。未來(lái)10年，我國醫療器械行業(yè)仍將保持高速增長(cháng)。在這樣大好的發(fā)展環(huán)境下，3D打印醫療器械必將得到良好的發(fā)展，規?；?、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望縮短，甚至超越西方發(fā)達國家在該領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢也并非沒(méi)有可能。

　　該研究人員說(shuō)：“隨著(zhù)我國對3D打印醫療器械的重視和投入不斷加大，3D打印醫療器械技術(shù)將越來(lái)越成熟，它的應用范圍會(huì )越來(lái)越廣，其市場(chǎng)前景不可估量，或將促使醫療器械市場(chǎng)整體格局的改變?！?/p>

　　引發(fā)技術(shù)革命

　　對于將3D打印技術(shù)運用于醫療產(chǎn)業(yè)，中國工程院院士、中國醫師協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)戴尅戎說(shuō)：“3D打印技術(shù)是制造領(lǐng)域的一場(chǎng)革命性技術(shù)，借此可以實(shí)現個(gè)性化產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，這恰好契合了醫療產(chǎn)品個(gè)性化的需求，所以，它將是顛覆性的。未來(lái)3D打印機或許可以定制出與人體原來(lái)器官一樣具有生物活性的人造器官，實(shí)現個(gè)性化治療方案，為器官功能衰竭的患者帶來(lái)福音?！?/p>

　　“在制造細胞培養支架和植入性醫療器械產(chǎn)品上，3D打印技術(shù)具有一定優(yōu)勢。由于每位患者的身高體重、器官大小都不一樣，而3D打印可以滿(mǎn)足個(gè)性化應用，這是該技術(shù)被看好的一個(gè)方面?！眹鴥纫患疑镝t學(xué)公司的負責人說(shuō)，3D生物打印機使用含有活體細胞的“生物墨水”打印出一層細胞組織架構，然后按照3D數字模型進(jìn)行疊“噴涂”，逐漸形成立體的細胞組織架構，最終獲得所需要的人工器官或組織。國外科學(xué)家采用3D生物打印機已經(jīng)成功制造出能夠接收無(wú)線(xiàn)電波的“仿生耳”等。在未來(lái)某一天，3D打印技術(shù)或將能夠實(shí)現批量制造人工器官，器官捐贈匱乏的問(wèn)題將會(huì )得到解決。

　　據了解，3D技術(shù)打印一顆牙只需10分鐘，而傳統的種牙技術(shù)至少需要3天；3D打印助聽(tīng)器可把傳統的9個(gè)工序縮短到了3個(gè)步驟，即掃描、制模和打??；3D打印骨骼的患者，能在很短的時(shí)間內，就可以看到骨細胞已經(jīng)長(cháng)進(jìn)到打印骨骼的孔隙里面……可以說(shuō)，3D打印正在引發(fā)醫療器械研發(fā)、制造的技術(shù)革命。

　　據北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物醫用材料與組織工程中心主任奚廷斐介紹，目前3D打印在醫療器械領(lǐng)域的應用主要包括：體外醫療器械，如醫療模型、假肢、齒科手術(shù)模板等；個(gè)性化植入物，如顱骨修復、頸椎人工椎體及人工關(guān)節等；常規植入物，如關(guān)節柄的表面修飾、種植牙、補片等；加入細胞3D打印人體器官。

　　“對人的身體部位的復制是高度定制化的產(chǎn)品，通過(guò)3D打印，這些部件可以與身體完全契合，與身體融為一體。以骨骼為例，當人體的某塊骨骼需要置換，可掃描對稱(chēng)的骨骼，再打印出相應的骨骼，最后通過(guò)手術(shù)植入人體內?！北本┐髮W(xué)第三醫院骨科主任、教授劉忠軍說(shuō)，他帶領(lǐng)的團隊，已經(jīng)在脊柱及關(guān)節外科領(lǐng)域研發(fā)出了幾十個(gè)3D打印脊柱外科植入物。與傳統技術(shù)相比，3D打印的骨骼有兩大優(yōu)勢。一個(gè)是想做什么形狀的骨骼都可以；另一個(gè)是該類(lèi)植入物帶有可供骨頭長(cháng)入的孔隙，它們像海綿一樣可以將周邊的骨頭吸引進(jìn)來(lái)，使真骨與假骨之間結成牢固的一體，使患者骨骼能盡快康復。

　　北京市計算中心的齊軼鵬博士多年專(zhuān)注于3D打印技術(shù)的應用與研究。他說(shuō)，3D打印技術(shù)具有設計即所得、分層堆疊、快速柔性化等特點(diǎn)，可以幫助設計者迅速、較低成本的完成原型設計等工作。如精密的手術(shù)器械是成功完成高水平手術(shù)的重要條件，目前，一些醫療專(zhuān)家已經(jīng)成功通過(guò)3D打印技術(shù)，根據各自的專(zhuān)業(yè)、需求，定制個(gè)性化手術(shù)器械，從而能夠更好地實(shí)施精湛的手術(shù)治療。

　　“3D打印與現代生物醫學(xué)技術(shù)結合，可以進(jìn)行仿生模擬與個(gè)性化制造，特別是制造有生命的人體組織與器官，成為支撐生物材料科學(xué)與產(chǎn)業(yè)顛覆性變革的關(guān)鍵技術(shù)?！眹沂称匪幤繁O管總局醫療器械注冊司相關(guān)負責人說(shuō)，作為一項被學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界寄予厚望的顛覆性技術(shù)，生物三維打印技術(shù)發(fā)展迅速，前景極為廣闊。隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展，未來(lái)將具備更好的生物相容性和生物可降解性。今后，在我國良好的醫療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境下及國家政策支持和指引下，這項潛力巨大的技術(shù)有望引領(lǐng)生物醫學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)革命。