從2015到2016,醫(yī)療行業(yè)對(duì)3D打印的接納程度不斷提高,尤其在手術(shù)模擬和假肢領(lǐng)域。
僅僅一年前,修復(fù)學(xué)的一些從業(yè)人士還在擔(dān)心,3D打印的進(jìn)步會(huì)讓他們失業(yè)。
3D打印將會(huì)對(duì)許多行業(yè)產(chǎn)生革命性影響,醫(yī)療領(lǐng)域是其中之一。與之相對(duì)的,是修復(fù)科醫(yī)生和其他醫(yī)療從業(yè)者,對(duì)原本“平靜”的傳統(tǒng)行業(yè)被新技術(shù)入侵的憂慮。根據(jù)調(diào)研公司IndustryArc的估計(jì),全球3D打印市場(chǎng)的總產(chǎn)值,將在2020年達(dá)到12億美元。
我們常說(shuō)的3D打印,在技術(shù)上的術(shù)語(yǔ)是增材制造(Additive manufacturing)。它是一個(gè)把軟件里創(chuàng)造的數(shù)字物體,用融化的塑料或者金屬粉,在三維尺度上層層疊加打印出來(lái)的技術(shù)。其實(shí),早在1980年代3D打印技術(shù)就已存在。只不過(guò),價(jià)格在2000至8000美元之間、體積小到能放在桌子上的3D打印機(jī)在最近十年才開(kāi)始出現(xiàn)。
3D打印的最新醫(yī)療應(yīng)用
2016年,3D打印在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用繼續(xù)蓬勃發(fā)展。世界上第一個(gè)3D打印的處方藥Spritam(治療癲癇),在去年獲得了美國(guó)食品藥物管理局(FDA)的許可。今年三月份,它上市銷售。雷鋒網(wǎng)()獲知,利用3D打印的醫(yī)療設(shè)備,現(xiàn)在已涵蓋手術(shù)器械和人體植入裝置,比如已獲FDA認(rèn)證的MedShape鈦骨連接板(bone tether plate)。
3D打印的MedShape鈦骨連接板
像波士頓兒童醫(yī)院(Boston Children’s Hospital)這樣的機(jī)構(gòu),也越來(lái)越多地使用3D打印的器官和骨骼模型,來(lái)計(jì)劃和演練復(fù)雜手術(shù)。
今年早些時(shí)候,圣路易斯大學(xué)神經(jīng)外科部門與圣路易斯工程學(xué)院聯(lián)合設(shè)計(jì)了高度仿真的、3D打印腦動(dòng)脈瘤。全世界最大桌面及工業(yè)3D打印機(jī)生廠商之一的Stratasys,制作了最終模型。
所有動(dòng)脈瘤的大小、輪廓、位置都是不同的。圣路易斯大學(xué)醫(yī)院的神經(jīng)外科主任Saleem Abdulrauf說(shuō)“有幾百個(gè)不同大小和種類的手術(shù)夾,我們一般是在手術(shù)過(guò)程中做出決定(選擇哪個(gè))。如果能事前通過(guò)在模型上練習(xí),選擇好手術(shù)夾型號(hào),這真的能改善手術(shù)過(guò)程。”在3D打印的動(dòng)脈瘤模型上進(jìn)行了模擬手術(shù)后,他如此表示。
用于手術(shù)模擬的Stratasys腦模型
分析師預(yù)測(cè),在2020年前,3D打印會(huì)成為醫(yī)療行業(yè)的一股顛覆性力量。根據(jù)Gartner study去年底發(fā)布的報(bào)告,至2019年,發(fā)達(dá)國(guó)家十分之一的人口會(huì)在身體上或者體內(nèi)有3D打印設(shè)備。而且,在修復(fù)學(xué)和植入裝置手術(shù)中,約三分之一會(huì)把3D打印作為核心工具。
Stratasys Direct Manufacturing的COO Kent Firestone說(shuō)道:“假肢是一個(gè)很好的例子——它展示了3D打印確實(shí)能改善人們的生活。”通常,制造假肢的過(guò)程包含測(cè)量肢體剩余部分的尺寸,制造出塑料復(fù)制品,然后手工把規(guī)格改良得分毫不差。
Standard Cyborg一家位于舊金山的初創(chuàng)公司。它銷售3D掃描儀和附屬軟件,使客戶能用軟件制作假肢,修改形狀,并打印出來(lái)。最終結(jié)果是一會(huì)兒就能制作出具備完全功能的假肢。相比之下,傳統(tǒng)方法制作假肢需要四個(gè)小時(shí)。
一開(kāi)始,從業(yè)者把3D打印看做威脅?,F(xiàn)在,Standard Cyborg聯(lián)合創(chuàng)始人Jeff Huber表示,他的客戶和與他交流過(guò)的修復(fù)醫(yī)生更傾向于把3D打印和設(shè)計(jì)引入臨床應(yīng)用。而轉(zhuǎn)變的主要原因是,3D打印使專家們能制造出復(fù)雜的幾何形狀來(lái)保證精確合體。
“機(jī)器不在乎(設(shè)計(jì))復(fù)雜性,對(duì)于患者,更精細(xì)的設(shè)計(jì)能帶來(lái)卓越的舒適性。”
3D打印還能使外科大夫借助人體解剖的復(fù)制品救治病人。例如密歇根大學(xué)研究人員與C.S.Mott兒童醫(yī)院的外科大夫合作,開(kāi)發(fā)出3D打印的氣管夾板,并植入到有先天氣管支氣管軟化癥的五名兒童體內(nèi)。開(kāi)發(fā)者們正在申請(qǐng)F(tuán)DA特別許可,以再治療10名病人。