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《3d 打印技術醫(yī)學應用綜述和展望》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、3D打印技術醫(yī)學應用綜述和展望 摘要：近年來3D打印技術快速發(fā)展，其應用所涉領域越來越多。文章調(diào)查了3D打印技術在醫(yī)學領域的應用現(xiàn)狀，分別從醫(yī)學模型快速建造、組織器官代替品制作、臉部修飾與美容等三個方面進行闡述，提出應用展望，并就可能產(chǎn)生的問題進行思考。關鍵詞：3D打??；醫(yī)學；應用中圖分類號：TP37文獻標識碼：A文章編號：1009-3044（2013）15-3632-023D打印技術，是近年興起的一項新技術，它可將計算機模型數(shù)據(jù)“打印”輸出形成實物。顏永年教授等描述了打印制作過程：1.鋪層，2.噴涂，3.除粘接劑[1]。該技術在工業(yè)制造等領域被廣泛應用。與
2、傳統(tǒng)制造方式相比，3D打印技術具有明顯優(yōu)勢，它無需設計模具，不必引進生產(chǎn)流水線，同時，制作速度快，單個實物制作費用低。近幾年，3D打印技術快速發(fā)展引起了廣泛關注。學者指出，該技術引起較大影響，是制造業(yè)發(fā)展的一個新趨勢[2]。如今，3D打印技術已被廣泛應用于各行各業(yè)，該文介紹該技術在醫(yī)學領域的應用現(xiàn)狀并提出展望與思考。13D打印技術應用61）醫(yī)學模型快速建造。醫(yī)學道具、模型、用品等材料可通過3D打印獲得。利用3D打印技術，可將計算機影像數(shù)據(jù)信息形成實體結構，用于醫(yī)學教學和手術模擬。傳統(tǒng)醫(yī)學教學模型制作方法時間長，且搬運過程容易損壞，使用3D打印技術，可有效減少制
3、作時間，根據(jù)需要隨時制作，并降低搬運損壞的風險。據(jù)報道，美國一位兒科醫(yī)生成功打印制作出人體心臟實物模型，她認為，打印出的模型能用于復雜手術術前研究，使手術操作人員更好地掌握患者心臟結構[3]，以此減少手術風險。另據(jù)報道，美國某醫(yī)院在所實施的頭顱分離手術前，先使用3D打印機造出了嬰兒連體頭顱模型，并對手術方案進行充分的研究分析。他們將往常同類型手術72小時耗時縮短到了22小時[4]。目前，3D打印醫(yī)學模型已獲得較好的技術支持，具備一定的打印速度，能使用多種材質(zhì)進行打印，應用程度高，有著很好的應用前景。62）組織器官代替品制作。人體組織器官代替物的材料要求很高，實
4、現(xiàn)難度大。但目前已有一些成功案例，比如復制人體骨骼，制作義肢等。比如，人體某塊骨骼缺失或損壞需要置換，首先可掃描對稱的骨骼，形成計算機圖形并做對稱變換，再打印制作出相應骨骼。與傳統(tǒng)方法相比，該技術不需要先制作模具，可直接打印，建造速度較快。這項技術可應用于牙種植、骨骼移植等。在制造過程中，研究人員掃描患者骨骼需求位置情況，并設計出骨骼部件的模型，在機器作用下，材料就以層疊方式累積起來，經(jīng)過固定成形，制成一個人造骨骼實物。據(jù)中國日報網(wǎng)報道，一位83歲的骨髓炎患者接受了下頜骨移植，所用的人造骨骼是一個3D打印成品，而打印出的的下頜骨未對患者的語言和表達造成影響。身
5、體軟組織器官制作亦取得進展，報道顯示，美國某大學已利用該技術制作出人造耳，與此同時，微型人體肝臟也已被成功制造[3]。德國研究人員利用3D打印機等相關技術，制作出柔韌的人造血管，并能使血管與人體融合，并同時解決了血管免遭人體排斥的問題。該技術的不斷進步和應用的深入將有助于解決當前和今后人造器官短缺所面臨的困難[6]。3）臉部修飾與美容。利用3D打印技術制作臉部損傷組織，如耳、鼻、皮膚等，可以得到與患者精確匹配的相應組織，為患者重新塑造頭部完整形象，達到美觀效果。首先掃描臉部建立起3D計算機數(shù)據(jù)，醫(yī)生可以制作出患者所缺少的部位，重現(xiàn)原來面貌。比起傳統(tǒng)技術，該方法
6、更精確，材質(zhì)選擇更加多樣化。據(jù)報道，一位左半邊臉上長著腫瘤的患者，在做了切除手術后臉上留下了一個大洞。醫(yī)生利用3D6打印技術為患者制作了一張假臉。制作中，首先全面掃描患者頭骨及面部，根據(jù)所得的結果分析并建立起原來的面部三維圖像，再打印輸出實物，通過使用特殊的材質(zhì)，再打印制作出與面部完美貼合并且栩栩如生的假臉[5]。隨著3D打印技術所支持材質(zhì)的增多，打印質(zhì)量的精細化，以及美容市場的壯大，臉部修飾與美容應用將有更加廣闊的天地，應用水平亦將得到進一步提高。23D打印技術應用展望如上所述，3D打印技術的醫(yī)學應用成效明顯，它給人們帶來了福音。然而，3D打印技術應用將不止
7、于此。首先，3D打印技術將有力克服組織損壞與器官衰竭的困難。當3D生物打印速度提高到一定水平，所支持的材質(zhì)更加精細全面，且打出的組織器官免遭人體自身排斥時，每個人專屬的組織器官都能隨時打出，這就相當于為每個人建立了自己的組織器官儲備系統(tǒng)?；颊哂行枰纯蛇M行更換，這樣，人類將有力克服組織壞死、器官衰竭等困難。其次，表皮修復、美容應用水平也將進一步提高。隨著打印精準度和材質(zhì)適應性的提高，身體各部分組織將能更加精細的修整與融合，所制作的材質(zhì)自然而然成為身體的一部分，有助于打造出更符合審美的人體特征。最后，當3D打印設備逐步普及后，在一些緊急情況下，還可利用3D打印機
8、制作醫(yī)療用品，如導管、手術工具、衣服、
