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醫療3D列印:用科技與醫療碰撞出智慧的火花

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在最新一期的《極限挑戰》之中,人工智慧主題下各種科技成果紛紛得到了展示,其中,用3D列印出來的人臉格外逼真,賺足了觀眾的眼球。

作為我國《中國製造2025》和「十三五」規劃中的一項關鍵技術,3D列印憑藉便捷、生動、實用的特點,被廣泛應用於工業、醫療、影視、模具製造、文物修復等領域。其中,3D列印技術與醫療行業契合度較高,已經初步形成了從醫療器械、器官到手術等全方位的3D系列產品和應用。

3D列印在醫療行業的應用情況

目前,3D列印技術在醫療行業的應用,肢體和器官列印最廣,醫療器械輔具和手術輔助次之。

生活中,在肢體、牙齒、骨骼等硬物列印上,3D列印技術已經相當成熟,各種義肢、植入骨骼、假牙、3D胸腔、3D頭蓋骨等也已經在現實中獲得了應用。這些部位的主要功能是輔助人的行動和生活,功能單一且結構簡單,對於3D列印的技術要求不是很高。

相對來說,器官軟物列印因為結構複雜、技術要求高,現在還處於探索初期,現階段,只有相關的3D肝臟被列印了出來,而對腎臟、胰臟等器官的列印研究還在進行當中。不過,就已經成功列印的3D肝臟來說,也只能短期存活於培養皿之中,在保持長期活性和實際應用上,仍然還有一段距離。

3D列印在手術上的應用,目前主要起到模擬訓練和現場輔助的作用。運用3D技術列印患者3D模型,醫生可以根據模型更加精準和全面的實施手術,也可在術前進行多次模擬訓練提升手術熟練性,保證術時的安全性。

而在醫療器械輔具上,各種康復器械如矯正鞋墊、助聽器等設備,目前已經逐漸實現了3D列印,未來,3D列印技術還將向藥物列印領域深入發展。

3D列印助推醫療行業不斷發展

目前,3D列印技術在醫療行業的應用已經初具規模,而隨著未來技術的不斷應用和發展,3D列印將給醫療行業帶來革命性的改變。

首先,3D列印將助力醫療行業向定製化和精準醫療發展。現實中,每個患者的生理結構和情況都不相同,現有醫療設備和藥物採用工業化規模化的生產方式,在一定程度上其實忽視了患者的個性化需求,治療缺乏針對性。

比如現有的藥物所有人服用劑量都一樣,但每個人因為身高、體重等不同,其實需要的劑量並不相同,此外,批量生產的義肢、假牙也可能並不適合所有人的身體或牙齒構造。而3D列印技術帶來的更具彈性的生產方式,可以為患者列印適配的器官和適量的藥物,給定製化醫療和精準醫療帶來積極作用。

其次,3D列印提升了醫療行業的容錯性。就如上文提到的在手術上的應用,傳統手術只有一次機會,一旦出錯後果不堪設想,而使用了3D列印模型之後,一方面高度還原的列印可以讓醫生更準確的了解整個手術區域,另一方面醫生可以在模型基礎上進行各種可能性的嘗試,極大的減少手術中的失誤,提高手術容錯性。

此外,醫生手術熟練度和經驗的提升原來都得在實際手術中積累,3D列印模型的出現極大的改善了這種狀況,讓具備專業手術技能的醫生更加容易培養。

3D列印在醫療行業面臨問題

雖然3D列印對整個醫療行業的進步具有顯著的推動作用,但目前來說仍然存在很多問題。

首當其衝的是列印材料問題。材料問題是制約3D列印技術發展的主要問題之一,在醫療行業來說材料問題更加重要,材料不僅決定著3D列印醫療的成本,在植入物、藥品等的列印上更涉及患者的健康。

其次是技術本身不完善問題。3D列印技術作為一個新興技術發展畢竟比較短,在技術上還存在局限,比如軟體器官的活性列印目前就無法實現。

最後就是應用和落地問題。在現有列印材料和技術的基礎上,要做到醫療用的高精度列印,成本是巨大的!這就使得目前3D列印技術的應用,只存在於少數資金強勁的醫院之中,一般的醫院難以承受。

因此,3D列印要想在醫療行業獲得普及,需要解決材料和技術問題,只有提升技術、降低成本,3D醫療才能迎來更加輝煌燦爛的未來。


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