按照 ResearchandMarkets 近期颁布的《全世界 3D 打印材料市场分析与预测(2016年-2022年)》报告中指出,在 2022 年,全世界 3D 打印材料市场将达到 15.2 亿美元,牙科和医疗产业作为了要紧的助推动力。
而就在近期,3D 打印与医疗行业的结合又进了一步。
上海交通大学医学院附庸仁济医院南院泌尿科上周霸占了医学界头条,它在全世界首次成功应用了 3D 打印技术治疗泌尿疾患。
以这次全世界首例的 3D 打印泌尿疾患来讲,该手术本来是一种骶神经刺激器移植术,属于一种新式微创治疗手段,亦便是在臀部移植一款小型的可程控设备,经过远程外边设备另行掌控,使体积便失禁病人的症状得到治疗。该设备包含了脉冲出现器,电极及连接两者的导线,在临床上已然被广泛应用。
据向关联医师认识,这类手术虽然是微创技术,已然比更传统的技术有了很大进步,但依然存在着有些问题。“因为人的骶孔非常狭小,倘若采用术中穿刺移植电极,不仅难度极高,必须花费数小时的时间,况且大夫和病人可能还会有辐射危害。”
按照泌尿科副主任医师吕坚伟的介绍,这次手术采用的 3D 打印技术能够精确模拟实物,并充分认识病人的骶神经和骶孔的解剖特点,便于为医师科研设计移植方法。而这一科技只必须将定制的3D模型和电极在预留的点进行穿刺移植就可完成,时长亦缩短到了 5 分钟内。
这没疑是精细医疗的坚实一步,据介绍,医院日前正在为该技术申请国家专利。“随着人们对精细医学和快速恢复医学的需求,3D打印技术应用必将越来越广泛,作为医疗行业发展的热点之一。”泌尿科专家薛蔚如是说。
医疗和3D打印的三种可能
实质上, 3D 打印早在上世纪 90 年代就已诞生,而近几年创客文化的风靡,更让这一行业饱受关注。3D 打印的应用行业非常广泛,从工业级到消费级不一而足,环顾日前市场,它与医疗的结合则“由浅入深,由易到难”,包括了以下三个方面。
首要是外边设备,这亦是3D打印在医疗行业里的最初应用行业,重点起到的是“辅助”(assistive)的功效。例如 3D 模型,恢复辅助器具等。
此类应用相对实施难度较小,普适性亦强,如公益组织 e-NABLE 就为残疾儿童以优惠的价格制作义肢,成本只需 100 美元上下。又如中南大学湘雅医院在去年成功利用 3D 技术辅助外科大夫进行手术,但这一过程只是在术前进行3D可视化技术建模,并利用3D打印模型进行手术规划,实质上依然属于辅助手术的一种手段,处在3D打印的初级周期。
其次是移植物,最平常的应用应该是牙科和骨科,但此刻亦起始应用到人身体部。
据认识,仁济南院其实在去年就运用3D打印成功实施左心耳封堵手术。这一手术一样属于微创手术,用于降低房颤病人由血栓栓塞诱发长时间残疾或死亡的危害。而日前经过临床验证并成功引入国内医院的治疗方法为 WATCHMAN 封堵器,但左心耳的形状因人而异,在移植时必须对病人的左心耳的形态非常认识。在该手术中,大夫经过病人左心耳 CT 的精细扫描图像,利用 3D 打印机将左心耳制作出封堵器模型,制定出个性化的手术方法。
3D 打印在医学应用的第三周期是生物打印,利用身体组织溶液,采用喷墨技术直接打印器官,例如血管、神经和皮肤等。这一辈子物工程应用处在开发周期,尚未真正运用于临床行业。
另外亦有有些科研运用3D 生物打印技术,辅助大夫评定新药品的疗效,打印出来的组织能够实时监测区别器官的药品交互反应,以加快迭代速度。
推广的三大难点
虽然仁济医院成功地在去年实施了3D打印手术,但在一年多后亦并无得到大规模的推广。按照 3D 打印机厂商 FormLab CEO 陈亮宏的介绍,在医院顺利应用 3D 打印进行手术,面临的难点有三个。
首要是设备技术尚未成熟,3D 打印设备要得到引进医院的资质,一在制品精度上要有所保证,二是必须经历繁琐的审核流程。
医疗行业容不得一丝差错,而日前 3D 打印技术的成熟度还不足完善,精细度能达到手术级别的 3D 打印厂商更加是少之又少。而经过 ISO 申请的过程少则一年,多则数年,繁琐的政策审核流程没疑让技术的普及应用带来了滞后。
以 FormLab 旗下的牙科材料 Dental SG 树脂为例,为了防止制品产生排异性,3D打印材料必须经过 ISO 的质量体系认证,保证制品的生物相容性后方可运用。齿科材料尚且如此,更不要论移植身体的3D打印材料了。
其次是大夫的教育培训系统有待完善。“日前对3D打印的手术培训还比较少,要得到大规模的传播和应用,离不开大夫的专业教育,此刻医院的 3D 打印技术还处在一种初期探讨的状态。”
诚然,姜还是老的辣,但富有经验的大夫已然形成为了自己的手术习惯,要让她们接受关联的3D打印技术相对难度很强,而相对更有挑战和创新精神的青年人则尚不具备主刀的尝试能力,这亦给3D打印关联技术的推广带来困难。
而究其暗地里的原由,重点在于日前 3D 打印厂商还无和医院形成联动,一同规范手术操作标准流程,开发培训内容。对 3D 打印的手术方法开发仅停留于单个科室的“单打独斗”,未能形成良性循环。
第三个问题在于要实现医疗行业的商场化,3D打印的闭环尚未形成。要引进医用的 3D 打印机一样会带来一笔不菲的开支,医院是不是有开放的心理愿意进行尝试,一样亦要面对资金的考验和观念的洗礼。再者针对病人而言,传统的保守疗法亦已然比较成熟。新式手术因为定制化的特点,成本较高且收费昂贵,亦给它的推广带来了阻碍。怎样将大夫、病人和 3D 打印方法供给商以三方都能开放接纳的方式串联起来,亦是将来医院必须面对的要紧议题。
SmarTech Markets 颁布的一份关联报告指出,医疗市场将占据 3D 打印近 37% 的产业比例,但日前在行业认识、原料成本、材料兼容性及行业支持上依然存在阻力,使得日前 3D 打印的医疗应用还只是见诸于报端的有些鲜嫩新闻。倘若仁济医院的成功案例再也不作为医疗界头条,想必到那时,3D 打印才会作为医疗行业的广泛治疗手段。
(源自:雷锋网)
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