3D打印技术在医学领域的应用

3D打印技术已经有几十年的历史了，但直到桌面级3D打印设备问世，才让大众真正知道3D打印技术的存在。如今，3D打印机随处可见，在各行各业都正在获得广泛应用。特别在医学领域，3D打印技术创造了诸多令人赞叹的成就，也正在以其非凡的能力去改造未来的医疗产业。

据了解，3D打印现在已经被用在打印药品，医疗设备，针对患者的解剖学模型以及生物组织等多个方向。医学专家们也都陆续开始将这门高效且极具个性化的新科技应用于自己的医学实践当中，以提高医疗服务的水平。因此，我们列出了十大3D打印医学革新的案例，用以展现当今医学领域3D打印水平。

1.骨骼模型

过去，医学专家们都是通过制作平面解剖图和扫描图来诊断患者的健康状况。如今，通过3D打印，医生们能够通过分析患者独特的MRI和CT扫描图来打印骨骼的三维模型。而在整形外科中，医生可以通过打印复杂的三维骨骼模型来进行术前实践，同时也可以利用该模型让患者对手术有更为清晰的认识。而在这些案例中，3D打印集中体现了其高效率的优势，速度非常关键，一般的桌面级3D打印机都能够在几小时内完成模型的制作。而这些骨骼模型一般都是通过一种生物可降解材料-PLA来进行打印。不仅如此，模型还可以进一步缩小比例，让模型制作速度进一步加快。

2.肾脏模型

从新闻中我们曾经看到过，杜兰大学泌尿外科的一个医学研究小组曾经在一个高难度的肿瘤切除手术中，利用3D打印技术制作了高精度的肾脏模型。这些模型是利用SLA 3D打印技术，以树脂作为材料，清晰的展示出肿瘤的生长位置。其用途主要是让患者自己清晰的了解到自己的病症，以便于双方能够更好的合作来完成手术。

3.未出生的婴儿

虽然这并不是严格意义上的医学应用，但3D打印确实从很大程度上帮助了未来的父母亲们，让他们能够在婴儿出世前更清晰的看到婴儿的各项特征。通过超声波扫描获得婴儿的特征数据模型，然后将其转换为3D打印格式模型文件。然后就可以利用PLA做材料来3D打印出婴儿的精细模型，让父母能够提早看到自己的孩子。

4.药片

首个通过FDA检测的3D打印药片叫做Spritam，在今年5月正式上市。这种药片是由位于美国宾夕法尼亚州兰霍恩的Aprecia Pharmaceuticals公司使用改进型3D打印技术开发的，该技术原是由MIT开发，设计目的是制造速溶性产品。药片通过反复扩散由药物粉末结合水溶性粘合剂的使用制成，在该公司的测试中在仅仅4秒多的时间内就完全溶解了。这种Levetiracetem（左乙拉西坦）是一种口服药物，可作为各种癫痫疾病的儿童和成人处方治疗的一部分。

虽然现在3D打印药片还没有得到广泛的应用，但它却是未来医药学制造的开端。未来还将会有更多的药片通过3D打印技术进行研发制造。而且医药学研究者还会通过分析各种病人的病征，并利用算法和软件来开发新的药物成分，针对体重，性别，肝功能以及其他各项指标来3D打印特效药物。
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5.牙科指南

在牙科植入手术当中，牙科医生们通常需要针对牙钻的具体位置做出准确的判断。现在，FDA的一种新型的牙科部件，叫做Dental SG。能够让牙科医生们在植入手术中针对牙钻的位置做出最精准的决策。这款新部件是利用挠性树脂，通过3D打印技术制作，能够完美的嵌合于患者的牙齿3D打印模型之上。这种方法不仅提高了手术精准度和效率，而且加快了患者的恢复期，可谓两全其美。

6.医疗自动缝合设备

Suture是一款正在实验当中的新型手持式自动缝合设备。由英国皇家波普顿医院的专家AlexBerry与他的同事们共同设计，这款设备配备了3D打印的树脂部件，能够被用于多种需要医学缝合技术的场合。

7.假肢

对于机器人领域来说，3D打印的假肢是一个非常激动人心的发展方向。OpenBionics公司最初创造了开源的3D打印假肢，而且在众多公益医疗项目中投入应用。另一个组织你或许也听过，叫做e-Nabling the Future，他们允许3D打印机的使用者们能够下载开源的3D打印假肢模型，并打印出各个部件用来帮助那些残疾人士。

8.肿瘤模型

如今，3D生物打印已成为整个3D打印产业当中发展最快的领域之一，很多机构曾预测其市场将在2024年突破60亿美元。现在，来自爱丁堡的赫瑞瓦特大学一个研究小组正通过3D打印来制作具有生物活性的脑补肿瘤。该团队将使用患者肿瘤中的干细胞为材料来进行打印，以此来持续研究肿瘤的生长过程。他们希望利用3D打印的肿瘤来测试各种新型药物的疗效，以便研究出新的肿瘤治疗方法。

9.甲状腺

Vladimir Mironov博士来自于一家刚刚起步的3D生物打印公司，他之前顺利通过3D打印技术制作出了具有生物活性的甲状腺并成功植入了小鼠的体内。这项研究成果为生物器官3D打印领域的开辟了一条新的道路，这之前仅仅在科幻小说中提到过。

10.耳植入

最近，由普林斯顿大学和约翰霍普金斯大学的研究团队成功3D打印出了具有“超能力”的人耳，这只耳朵可以“听”到超越人类听力范围的无线频率。这项技术是通过将掺有牛细胞的凝胶状液体以及微小的银粒送入打印机，打印机经过特殊程序设计，将这些材料塑造为仿生耳朵，并将银粒做成螺旋状天线的形状。

这只人造耳具备了人耳所拥有的软骨结构，而安置在耳朵内部的旋转天线则可以组成耳蜗螺旋。这样，它就帮助听觉神经末梢有问题的患者重新恢复或提高听力能力。这项技术的问世，为未来的生物和纳米电子等领域创造了新的可能。

结语：以上的十大案例仅仅是快速发展的医学3D打印中的冰山一角，还有更多令人惊讶的3D打印医学应用正在处于低调的研究阶段。
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