3D打印将精准医疗推向新高度
2015-06-15
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3D打印是最近科学界的一个热门词汇。它的发展让很多领域都获得了长足的进步,螺母、螺栓、耳机、眼镜、运动鞋、珠宝、骨灰盒,甚至是建筑物模型及整栋房屋,都能通过3D打印机被制作出来。而如今,这项技术又渗透到医学领域,骨骼修复、打印心脏、人工血管……

虽然3D打印在生物医学的应用属于起步阶段,但短短数年发展至今已有不少令人叹为观止的成果。目前3D打印在医学领域的应用主要还在义肢、假牙、骨骼支架等没有生命特征的产品上。但很多尖端科学家已经开始研究如何利用3D打印制作出有活性的人体细胞组织和器官,或在将来大面积填补器官移植的缺口。

3D打印在中国的运用也是从一年前开始的。在去年的第四届上海国际康复医学与工程大会上,中国工程院院士戴尅戎告诉《国际金融报》记者,他接触的第一个运用3D打印技术的案例是骨盆手术。而在今年6月9日,一对来自江西的连体女婴在上海复旦大学附属儿科医院成功接受分离手术的新闻受到广泛关注。据悉,此次分离手术采用了3D打印技术进行精准辅助,这在中国儿童医院连体儿分离手术中尚属首次。

简单来说,3D打印在临床医学的应用就是通过扫描患者的病变部位后,利用3D打印技术打印出模型,让病人和医生更为直观地观察与沟通,并根据模型反映的实际情况量身定制手术方案,保证手术精度。而现在的尖端科学家所研究的内容,是通过3D模型,用特殊的生物“墨汁”打印活体细胞,在体外培育仿生器官及活体组织,再植入人体内。“除了骨科,神经外科和整形外科也是目前运用3D打印技术最频繁的领域。”台湾中国医药大学附设医院3D打印医疗研发中心副主任陈怡文对记者介绍,“运用3D打印技术的治疗费用和时间普遍比传统治疗要少1/3。”

这样的治疗方式可以让患者接受个性化治疗,将精准医疗与3D打印完美结合在一起。如今个体化健康方案已经成为一种大趋势,而3D医疗显然是促进个性化发展的最好方式。临床医学引入3D打印技术,开启了“精准医学”、“订制健康”的时代。

3D打印医疗的潜在市场规模非常庞大。据川财证券统计,2014年,全球3D打印市场规模约为60亿美元,最近3年的年复合增长率达到73%,未来3D打印行业仍将保持高速增长。其中,3D打印医疗应用市场未来3年平均增速将保持在25%以上,市场规模超百亿。2013年在所有涉及3D打印的应用专利中,有38%与医药领域有关,潜在发展空间巨大。

不过,目前正处于发展初期的3D打印技术还是遇到了一些技术瓶颈和政策壁垒。技术瓶颈的主要问题在于打印材料上。在打印一个生物假体之前,要了解它的全部信息,并根据掌握的信息进行二维到三维的转化。一些复杂的器官,如心脏、肝脏等,由于血管、细胞等组织分布密集,如果没有完全获得此类脏器的信息,打印出来的仿生品发挥不出功效。

除了上述技术性难题,3D生物打印还面临政策空白和伦理问题。从2014年下半年,国家食品药品监督管理总局发布文件规定,医疗用3D打印产品必须通过验证和注册,但目前还没有一个产品获得注册证。因此国内的研发团队与制造商只能制作一些不需要验证注册产品或者一类医疗器械。这也是阻滞3D打印发展的一个原因。

为此,北京工业大学激光工程研究院教授陈继民此前在接受记者采访时表示,3D打印在生物医学的应用是一个由远到近的过程,乐观估计还需5至10年才能获得突破。

(环球医学编辑:余睿智 )

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