3D打印在医疗行业的应用及前景分析

3D打印通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度，直接从计算机图形数据中便可生成各种形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。医疗领域，如今已经成为3D打印一大热点应用领域。

医疗器械器材本身具有严苛的精密属性。因此，近几年业内对医疗器械器材、零部件生产配套的技术要求也有所提高。在医疗制件生产配套过程中，对大到高压氧舱，小到助听器、医用纽扣、麻醉咽喉镜等注塑产品的精度、韧性等要求明确。3D打印作为前沿技术之一，在医疗器械制造方面的应用场景不断扩宽，应用价值日益得到重视。

自2019年7月我国第一批3D打印医疗器械团体标准开始实施以来，我国医疗3D打印应用开始走上快车道。2020年7月1日，我国第二批3D打印医疗器械标准也正式实施，相关法规和标准体系的逐步建立，也为3D打印技术医疗器械产业化应用提供了政策性支撑。

从整体来看，3D打印产业链包含了基础配件、辅助运行、3D打印设备、3D打印材料、产品应用五个环节。基础配件层包括芯片、步进电机、激光器、控制电路板、打印喷头、振镜系统；辅助运行层包括三维扫描仪、控制软件、切片软件、建模软件；3D打印材料主要包括树脂基材料、金属材料、生物材料；3D打印设备主要包括桌面级打印机和工业级打印机；3D打印应用领域主要包括工业领域、军用领域和民用领域。

应用广度方面，从最初的医疗模型快速制造，逐渐发展到3D打印直接制造助听器外壳、植入物、复杂手术器械和3D打印药品，3D打印在国内的医用已经不再局限于某一个具体场景。应用深度方面，3D打印没有生命的医疗器械正向打印具有生物活性的器官、人工组织方向发展。

从具体应用场景来看，在膝关节前交叉韧带损伤修复手术中，医生首先要去除残存的前交叉韧带，然后准确地替换上移植韧带。如要保证手术的精准和微创，医生需要借助一种精密而特殊的手术工具。制造这种工具的镍铬铁合金是一种难加工材料，使用传统的机加工方式制造该手术工具的难度很高，而且所花费的时间长、成本高。这种情况下，使用金属3D打印技术进行制造则更为适合。

手术导板是医生在手术中辅助手术的重要工具。3D打印手术导板做为辅助手术的一大工具，在实际中的应用较为常见。通常来讲，作为实现精准外科手术的强有力工具，手术导板基于三维重建和手术模拟，通过数字化设计并3D打印而成，能够帮助医生在术中精准实施手术，助力手术过程的顺利进行。

对于3D打印而言，连续进行打印不同设计并不意味着重新产生组装成本，这使辅助制造商可以大规模定制各种医用零件。在成本方面，3D打印不仅在生产过程中受益，而且采用技术本身的成本也比其他制造方法便宜。举例而言，低价FDM打印机可以几百美元购买，而且可以自由设计各式各样的产品。

据市场调研机构分析，从2015年到2020年，全球3D打印医疗器械市场一直以25.3%的年复合增长率增长，到2020年将达73.3亿美元。如此巨大的市场空间，也吸引着许多投资者入场。推出高品质的3D打印医疗器械，也将为相关企业带来丰厚的市场收益和宝贵的发展机遇。

当今时代已进入新一轮的工业升级浪潮中，在信息化、智能化、数字化技术发展日益成熟的背景下，3D打印作为一项重要的技术被应用在工业、医疗、建筑中，无疑会给世界各国的经济、文化发展带来新的动力。
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