国家增材制造创新中心 王晶
众所周知，快速发展的增材制造技术（3D打印）已涉足多个领域，其中在医疗生物领域已有大量应用。3D打印技术不仅能为医疗生物行业提供更完整的个性化解决方案，还将促进再生医学领域在人造活体组织与器官方面的研究。
在个性化解决方案方面，目前比较典型的应用有3D手术演练模型、手术导板、3D打印植入物、3D打印药物，以及假肢、支具、助听器等康复医疗器械；在再生医学领域，研究人员在利用生物3D打印技术培养人造器官方面已经取得了令人欣喜的进展。
实现精准治疗
3D打印技术与医学影像技术及数字化建模技术结合，可实现病患局部器官的个体可视化和高度匹配，使临床医生在术前、术中、术后获得精确的人体解剖结构的三维立体信息，可实际模拟、预测、评估手术涉及的每个步骤，从而实现精准治疗。
国家增材制造创新中心曾与某医院合作治疗了一例先天性脊柱侧弯病例。患者12岁，发现脊柱侧弯畸形进行性加重7年。经过医生检查，该患者胸2、3右侧椎弓板未融合，胸4～7椎体融合，胸4～7椎小关节、椎弓板及棘突肥大并融合，相应水平椎管形态失常，胸7椎管内见线样骨性密度影，脊髓纵裂，脊髓低位栓系。手术矫形难度大，手术风险高。
术前，医生经过完善的影像学检查，获得患者脊柱部位CT数据，对患者脊柱模型数据进行了重建，然后3D打印出脊柱模型，并在术前交给手术团队。医生根据诊断情况结合3D打印的脊柱实物模型制定出详细合理的手术计划。在手术实施过程中，对比参照3D打印的脊柱实物模型准确合理置钉，顺利完成了手术。
通过3D打印模型辅助技术，不仅可以安全快速完成手术，降低手术风险，而且优化的置钉分布提高了稳定性，实现了精准治疗，既减轻了患者痛苦，又降低了医疗成本。
应用领域广泛
口腔科是医疗生物3D打印领域的重要分支。在口腔科行业常用到的3D打印技术主要有：光敏树脂选择固化技术（SLA、DLP）、选择性激光熔化技术（SLM）、喷墨打印技术（Polyjet)、金属激光烧结技术（DMLS）等。每种技术适合加工的口腔科产品不同。SLA技术主要用于牙科手术导板、临时牙冠以及失蜡铸造的树脂模型。牙冠固定桥等修复体所采用的材料主要有口腔科用钛合金、钴铬合金和不锈钢等，这类修复体对精度要求很高，且修复体的形状比较复杂。DLP技术可以实现选择性面曝光，使树脂快速固化，在口腔科正畸方面有大量应用。SLM技术因具有快速、可直接制造精密、个性化复杂金属结构等特点，所以在口腔修复体的制造中有很大优势。Polyjet技术可用于制作牙模、手术导板、贴面模型、牙齿矫正器、递送和定位托盘等。DMLS技术工艺原理出自选择性激光烧结（SLS），目前已有采用DMLS技术直接制造功能梯度钛的多孔牙科植入体在临床应用。
在3D打印定制药物领域，3D打印药片具有更好的吸收效率和易吞服性。3D打印作为制造药物的一种制剂加工技术，在传统制药采用的压片法上进行创新，对于药物配方并没有什么改变。例如，美国Aprecia制药公司宣布之前获得美国食品药品管理局（FDA）批准的产品SPRITAM（左乙拉西坦）片剂已上市，这是第一个FDA批准的使用3D打印技术制造的治疗癫痫病的处方药。
加速创新发展
3D打印技术的应用使创新无处不在。3D打印的快速成型能力可以更好地把创新技术呈现为实物产品，特别对各种骨科植入物，通过创新晶格的优化设计，可使植入物的强度更优化，更利于骨内生长。医学与工程是一个交叉领域，也是创新的策源地，3D打印技术的可任意打印复杂模型的能力，必将加速生物医学工程技术的产品转化和创新应用，建立智能化的精准医疗体系。
尽管3D打印技术已在医疗领域有广泛的应用，但在生物3D打印领域，医用3D打印材料、3D生物打印的功能化工艺目前还面临诸多挑战。适用于3D打印的生物医用新材料与功能性组织的打印开发将成为未来的研究热点。目前，国家增材制造创新中心正在积极推进医用3D打印研发工艺、产品及检测的标准制定，促进3D打印在医疗行业应用推广，进一步将个性化、精准化治疗手段推向应用产业化。
（来源：中国医药报）
