3D打印技術，開啟醫療新未來

3D打印技術誕生于20世紀90年代，最早應用于制造業、工程及航空航天模型設計等領域，它開創了制造業的新時代，被英國雜志《The Economist》譽為第三次工業革命的重要標志之一。隨著計算機建模技術、疊層打印技術以及打印材料等多個學科的蓬勃發展，3D打印技術作為一門多學科交叉技術在科學的舞臺上越來越活躍，特別是在醫學領域的實踐應用和發展前景上引起了廣泛關注。

什么是3D打印技術

3D打印技術是基于計算機輔助設計技術和多次連續打印技術的一種新興應用技術，其核心是數字化、智能化制造與材料科學的結合。它不像傳統的機械加工那樣需要模具或原胚，而是以計算機傳送的物體三維模型數據為基礎，主要通過計算機控制，采用分層加工、疊加成型的方式快速、精準、個性化地來制造出物體實體模型。

生物3D打印是3D打印技術中獨特的一個分支，是由3D打印技術與醫學、生物材料、相結合的新手段。針對患者特定的解剖結構、生理功能和治療需求，通過生物3D打印技術可以制造出人工植入物、組織器官和醫療用具等生物醫學產品，為患者治療帶來極大福音。

3D打印技術在醫學領域的應用

臨床修復治療：利用3D打印技術制造的醫療植入物能夠更好地融入人體，提高治療效果，降低不良反應。目前，應用3D打印技術可以精確地制作大小、形狀符合患者需要的修復體，如鈦合金肩胛骨假體、鎖骨假體、骨盆假體、頜面缺損部修復體、樞椎椎體假體等，不僅大大保證了手術的效果，而且也能滿足患者對植入體的美學和功能上的要求。

人工組織器官：人體組織器官替代物一直是臨床醫學上的一個難題，隨著科技的發展，3D打印人體器官將成為可能。人工組織器官的3D打印包括對組織器官解剖結構的重建和優化設計、細胞3D打印技術、打印組織器官的培養和功能誘導。目前，利用3D打印技術人工制造皮膚、腎臟以及血管等醫學研究已取得重大突破。

藥物研發：當前，藥物研發需要通過動物實驗來驗證新藥的安全性和有效性，其在人體的藥理作用難以得到準確反饋。利用3D技術打印的人體肝臟、腎臟和特定細胞組織用于新藥測試后，不僅可以真實模擬人體對藥物的反應，得到準確的測試效果，而且還能在很大程度上降低新藥的研發成本。

醫學模型：在醫學的教學和實驗中，醫學模型不可或缺。用傳統方法制作醫學模型程序復雜、周期長，同時由于部分模型的原材料多為石膏等，保護不當極易破損。利用3D打印制作的醫學標本、教學用具、實驗模型等教育工具不僅避免了上述問題的出現，同時還可以根據實際需要進行標本的等比例縮放，能夠更清晰地顯示人體的各個結構。此外，對于一些特殊模型，也可以實現個性化制造。據報道，2015年美國一家醫院成功地為一對連體雙胞胎嬰兒實施了頭顱分離手術，在此之前，他們先用3D打印技術精確地制造出這對嬰兒的連體頭顱模型，根據模型優化手術方案，手術不僅大獲成功，還大大縮短了手術時間。