浅析3D打印技术在临床医学中的应用及前景展望

蒋铭杰

（江苏省梁丰高级中学，江苏 苏州 215600）

浅析3D打印技术在临床医学中的应用及前景展望

蒋铭杰

（江苏省梁丰高级中学，江苏 苏州 215600）

随着3D打印技术的不断发展，在临床医学中的应用也愈加的广泛，其中尤其是体现在医学模型、再生组织器官和医疗器械设备制造这三方面。3D打印技术在这三方面临床医学中的应用及发展前景也受到社会各界广泛重视。基于此，在本文中，对3D打印技术在临床医学中的应用及前景展望进行探析。

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3D打印技术最早出现在上世纪制造领域中，这项技术也是增材制造的主要实现形式，在现代已经广泛应用于汽车、航天、工业设计等领域中，并且具有很好的效果。其中尤其是2013年英国医学杂志报道的“3D打印技术可以降解人造气管植入”，也标志着3D打印技术在临床医学中发挥重要应用作用[1]。

1 3D打印技术基本概述

3D打印技术又被称之为增量制造技术，对这项技术进行应用的主要是通过特定设备，运用液态粉末或者是其他固定材料实现打印的产品[1-2]。3D打印技术在现实中实现应用的前提就是需要三维数据，因此也可以说3D打印技术的实现是建立在三维数据的基础上。而三维数据可以通过三维扫描仪、CAD模型等获取，最后以STL文件格式表达。

2 3D打印技术在临床医学中的应用现状分析

2.1 医学模型设计

3D打印技术在临床医学中进行应用，当前已经广泛在外科、骨科等专业中进行应用，并且借助于这项技术也已经成功打印出头颅、骨骼、心脏等组织器官等模型[2]。通过这些具象化、可视化的模型可以帮助医生更好的了解和剖析人体组织器官，也能够提高医生个性化诊断和治疗水平。在3D技术打印出的模型，可以清晰的显示出各个器官内部结构及其细节，这对于临床教学、手术模拟、优化手术方案等具有十分重要的作用。3D打印技术首次应用于中山医院导管主动脉瓣置换手术中，并且成功的为患者实施了手术导航和规划。在这项医学案例中，透过3D打印技术将患者影响数据成功的转化成为心脏模型，并且给予医生更多的数据信息，为手术安全和成功奠定基础。除此之外，3D打印技术应用到骨科、外科等专业领域，也能够为复杂创伤、关节外科手术等制定导航模板，优化手术方案，提高治疗效果。这些也都说明了3D打印技术在临床医学中具有广泛的应用前景，也为医疗卫生事业发展注入源源不断的活力。

2.2 再生组织器官

长久以来，在临床医学中人体组织器官移植一直都是一项难题，在一定程度上也制约着医疗行业发展，也有很多患者因为无法有效进行器官移植而丧失了生命。而将3D打印技术应用到人体组织器官移植中已经成为可能。在3D生物打印技术中，以含有活体细胞的生物墨水作为材料，打印细胞组织架构，并且按照成型技术进一步构造，使之成为拥有立体结构的细胞组织架构，最后就能够得到人工器官。在德国就有研究人员利用这项技术成功制作出血管，并且还可以生长出类似于肌肉的组织，这项研究成果也证明了进行人体试验和测试的应用可能[2-3]。与此同时，3D打印技术应用于器官移植制造方面，也拥有极大的空间，我国现目前临床器官移植中应用最为广泛的还是器官捐赠，但是运用这一方式就得面临器官排斥、免疫等风险，并且这些方式也面临着极高的失败率。在现目前已经有研究者成功的利用3D打印技术成功打印出耳朵、肝脏、微型肾脏等器官，这些成功案例都彰显着未来器官移植难题将得到解决。

2.3 医疗器械制造

将3D打印技术应用到医疗器械制造中具有其他技术所无法比拟的优势，其不仅可以提高医疗器械使用精确性，还能够提高医疗器械使用灵活性。同时，运用3D打印技术所制造的医疗器械还能够简化产品制造程序，减短研制时间，进而减低制造成本，提高医疗器械生产制造效率。如：运用传统技术制造一颗牙齿需要花费3天时间，但是运用3D打印技术只需要3分钟时间就可以完成。又如：利用3D打印技术制造助听器，可以将制作流程缩减为扫描、建模和打印这三个部分，而助听器、矫正器等医疗器械在当前临床医学中也已经得到广泛的应用。

3 3D打印技术在临床医学中应用前景展望

在现目前，3D打印技术在临床医学上还没有得到充分的应用，其主要原因是受到打印材料的限制，应用于临床医学的3D打印材料由于其材质单一特性，导致发展缓慢。如：运用金属粉末打印出的假体，在生物力学性能山与传统工艺制作的假体还存在很大的差距，同时也无法展示出人体组织器官的复杂性和多样性。

4 结 语

在本文中，对3D打印技术在临床医学中的应用及前景展望进行分析和探讨，主要是通过3D打印技术概述展开，对3D打印技术的内涵进行分析。其次是从3D打印技术在医疗模型设计、再生组织器官和医疗器械制造这三方面应用现状及未来发展前景进行具体的分析。相信随着我国社会经济和科学技术不断发展，3D打印材料质量也会不断的提升，并且如石墨烯、纳米等新兴材料发展，也会推动3D打印技术在临床医学中应用更上一层楼，在临床医学中进行应用也会更加普遍化、精确化。

[1] 刘中正,梁 岩,韩 涛,等.3D打印技术在临床医学中的应用[J].解放军医药杂志,2016,28(11):6-9.

[2] 李东阳,郝萱语.3D打印技术在临床医学中的应用进展[J].山东医药,2015,(9):100-102.

[3] 李振化,王桂华.3D打印技术在医学中的应用研究进展[J].实用医学杂志,2015,(7):1203-1205.

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ISSN.2095-8242.2017.069.13654.01

本文编辑：吴 卫