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3D打印心脏问世!3D打印落地医疗,比你以为的更多!

2019/05/30 09:41   |    阅读量:1432   |    来自: 深圳国际增材制造技术展

【导语】 从SIMM3D展近两年展商的展示产品及关注重点来看,3D打印在医疗行业的应用保持稳步的递增趋势,尤其是在齿科、骨科等板块的应用逐步成熟。2020.3.30-4.2,SIMM 3D展将移师深圳国际会展中心(宝安新馆),并将持续关注3D打印在医疗行业的应用,并邀请更多对口观众企业参观交流,欢迎3D打印企业参与。

4月15日,以色列特拉维夫大学(Tel Aviv University)宣布该学校实验室3D打印出了一颗“心脏”, 这颗心脏不只是外形,它有细胞,有血管,也有其他支撑结构。它甚至像心脏一样可以收缩——但它的长度只有2.5厘米,差不多是一个兔子心脏的大小。

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第一颗有血管的3D心脏 


特拉维夫大学实验团队负责人之一阿萨夫·沙皮尔(Assaf Shapira)教授告诉综合科技期刊《先进科学》 :与过去相比,这项3D打印心脏的研究成果的突破点在于,这不仅仅是一个外观打印的心脏,这是世界上第一个利用患者自己的细胞和生物材料3D打印出的三维血管化的工程心脏,也就是具有血管组织的三维人造心脏。

 


虽然这种3D打印心脏短期内还无法应用于临床,但阿萨夫团队的研究成果仍然被认为是器官移植领域的重大突破。 


而就在刚过去的五一假期,美国莱斯大学与华盛顿大学的研究团队带来一项具有里程碑意义的发明:一个由水凝胶3D打印而成的肺模型,它具有完整的血管结构,能够像肺部一样朝周围的血管输送氧气,完成“呼吸”过程。



3D打印在医疗领域的应用 


近两年,随着3D打印技术的发展,3D打印在精准医疗方面具有显著的应用,3D打印医疗手术导板、手术模型及植入物手术,主要应用在骨科、肿瘤科、口腔、肝胆、泌尿等16个科室。

接下来小编将为您梳理,目前3D打印技术在医疗领域的重点应用——从概念到市场,3D打印有望成为助推医疗市场发展的重要环节。

 

01

手术规划模型 


对于风险高难度大的手术,术前规划十分重要。传统上,通过CT、核磁共振(MRI)等影像设备获取患者的数据,是做医生手术预规划的基础,但得到的医学影像是二维的。 

 

SIMM3D展,联泰科技曾经展示骨科医疗模型。

 

3D打印设备可以将三维模型直接打印出来,既可辅助医生进行精准的手术规划、提升手术的成功率,又方便医生与患者就手术方案进行直观的沟通。此外,3D打印也可以为医患双方提供可溯源的依据。


02

手术导板 


手术导板是将手术预规划方案准确的在手术中实施的辅助手术工具,在多个学科都有应用,例如:关节类导板、脊柱导板、口腔种植体导板等。

Materialise制造儿科3D打印手术导板获FDA许可,该3D打印导板是三维的,根据对患者骨骼的扫描数据生成,可以让医生获得最真实的信息,从而更好地规划手术。 

这意味着患有先天性骨疾病或骨骼受伤的儿童就能得到更好的治疗,另外,其制造成本也不高,即便普通患者也负担得起。


03

植入物


3D打印技术用于制造骨科植入物,可以有效降低定制化、小批量植入物的制造成本,并可以制造出更多结构复杂的植入物。

澳洲成功实施首例3D打印钛-聚合物胸骨植入手术,为一名61岁的英国患者Edward Evans实施了3D打印钛-聚合物胸骨植入手术,术后仅12天就能出院,并且目前恢复十分迅速。


04

康复医疗器械 


与3D打印钛合金定制化飞机零部件和超级轿跑个性化零部件一样,假肢、助听器等康复医疗器械同样具有小批量、定制化的需求,并且设计具备复杂性,传统数控机床受到加工角度等因素的限制往往难以实现。此外,利用3D打印技术制作单个定制化康复辅具的成本会显着下降。

Phonak与德国3D打印公司EnvironTEC合作开发出定制式钛金属助听器VirtoB-Titanium。

05

口腔科的应用 


许多牙科诊所或实验室都有利用3D打印机来制造患者牙齿模型。制作模型需要的三维数据可以通过直接扫描口腔来收集(扫描整个口腔大约需要2分钟),或者通过间接扫描传统的物理模型的方式来收集。


牙科3D模型可以用作模具并使用传统方法辅助生产牙冠、假牙等。另一种作用与骨科、肿瘤手术3D模型类似,即用来模拟、规划手术过程,或与患者沟通手术过程。目前有很多牙科诊所、实验室已经引入数字化口腔技术,以提升效率、降低成本。

 

Envision TEC公司已经有一种打印材料获得了食品及药物管理局(FDA)的认证,这些3D材料可以直接用来打印临时牙冠。该临时牙冠给患者佩戴的时间甚至可以长达5年之久。


06

生物3D打印 


无论是人造血管、软骨组织,还是肝脏组织、肾脏组织,其核心是特定类型细胞的分离(或定向诱导)及大规模扩增。

 

SIMM 3D展区,形优三维展示的组织器官模型。

 

而生物3D打印技术,在人工组织、器官培养过程更多承担了三维形状的构建,即让人体细胞按照预先设计好的形状来生长。因此人造器官、组织的发展更大程度上取决于生物技术的发展。



SIMM-3D打印展展示的医疗领域应用案例


3D打印技术市场化面临着巨大困境与挑战,比如管理部门对于这种非传统制造工艺生产的3D打印产品缺乏管理经验,以及相关技术标准的严重缺乏是主要拦路虎。尽管如此,3D打印企业在医疗某些领域的研究生产深入应用层面,仍不断给行业带来新的解决方案。以下在SIMM 3D展中的企业,便有不少尖端产品。


01

3D Systems

 

3D打印巨头3D Systems拥有超过25年的行业经验,打印的医疗器械超过60万件 ,拥有ISO 13485认证和FDA备案的设备,在医疗行业中的研究应用领先发展。

SIMM2019,3D Systems展示的髋臼杯。 


02

汉邦科技

 

近年来,汉邦科技积极推动金属3D打印技术在骨科与齿科领域的应用,并通过与专业医疗机构的合作,积累了骨科手术导板、接骨板、植入体以及金属牙冠等医疗产品3D打印的丰富经验。

 

SIMM2019,汉邦科技展示的医疗植入物。

03

博泰三维

 

作为EnvisionTEC的中国一级代理商,博泰三维代理的Vector 3SP大尺寸3D打印机,在牙模的批量生产制作中扮演着非常重要的角色。强大的生产能力,让牙模的制作效率快速提升,大版面的大批量的成型,让牙模制作成本大幅降低。

 

博泰三维展示的金属3D打印牙模。


04

盈普三维

盈普三维自1999年开始从事工业级三维打印业务,取得了SLS 3D打印领域的多个技术先例与专利,可为医疗、航天航空、汽车、教育等行业提供3D打印技术服务。

 

盈普三维展示的脊柱侧弯模型。

 

从SIMM3D展近两年展商的展示产品及关注重点来看,3D打印在医疗行业的应用保持稳步的递增趋势,尤其是在齿科、骨科等板块的应用逐步成熟。

 

2020.3.30-4.2,SIMM 3D展将移师深圳国际会展中心(宝安新馆),并将持续关注3D打印在医疗行业的应用,并邀请更多对口观众企业参观交流,欢迎3D打印企业参与,共襄行业发展盛会!也欢迎添加3D打印小助手(微信号:13026607929,备注医疗),进入SIMM3D打印交流群。



展会咨询

余先生

座机:0755-82039129

手机:13026607929(同微信)

邮箱:yujingfeng@simmtime.com




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