醫用3D列印應用下一個風口在哪兒？
前言
「3D列印技術在口腔領域的應用已非常成熟，現在金屬義齒3D列印技術，已成功融入到整個義齒加工生產 鏈中，逐漸代替傳統人工雕刻、鑄造的加工方式。未 來在骨科金屬3D列印植入體領域有望迎來爆發性的增 長。」上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院3D列印 技術臨床轉化研發中心常務副主任姜聞博日前在接受雅 式橡塑網(AdsaleCPRJ.com)記者采訪時說。根據CFDA 專家的預測，未來3D列印技術將有可能為中國骨科醫 療器械行業直接帶來300億元人民幣的市場，並間接帶 來800億元人民幣的市場規模。
在骨科的應用將迎來爆發性增長
上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院3D列印技術臨 床轉化研發中心由骨外科學和骨科生物力學專家戴尅戎 院士於2013年建立，並在2016年升格為上海交大醫學 3D列印技術創新研究中心，整合上海交通大學生物醫 學工程學院、材料學院、機械學院，以及上海九院的臨 床主任醫師，共同推進醫學3D列印技術的研究與臨床 轉化服務。
目前，上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院主要將 3D列印技術臨床轉化應用於骨科、口腔科、整復外科 等領域。其中，骨科包括骨腫瘤（圖1）、關節、脊柱、 創傷。口腔領域則包括口腔頜面腫瘤、正頜、正畸、顳
下頜關節手術（圖2）等。 「每個3D列印個性化醫療器械產品都是臨床醫生與 工程師的共同成果。醫生提出患者手術的實際需求， 工程師基於電腦斷層掃描圖像進行3D建模，再通過 3D列印技術實現快速製備。」姜聞博介紹道。
減少患者手術風險，幫助基層醫生快速成長
姜聞博表示，目前3D列印醫學應用主要包含3D列 印醫學模型、導板、植入體、康復器械等，現在推廣 比較多的是模型、導板和康復器械，未來3D列印的 植入器械將會迎來快速增長，因為植入器械的附加值 比較高。「從臨床科室來說，還是骨科、口腔應用的 比較多，以骨科為例，現在應用比較多的是骨腫瘤的 重建，未來在關節置換尤其是關節翻修領域的應用可 能會迎來較快的發展。」姜聞博說。
據他介紹，3D列印技術剛開始主要是在北京、上海、 廣州等著名的三甲醫院得到應用，用來解決臨床複雜 疑難病例遇到的問題。隨著3D列印技術的發展和推 廣，很多縣級市、地級市醫院的醫生也會更多的應用 3D列印技術。對此，姜聞博補充道：「未來很多疾 病的治療都會落到這些醫院，而3D列印技術在幫助 基層醫生快速成長方面可以起到一定的作用，如利用 3D列印病變模型進行充分的術前討論和規劃、3D列印導板輔助手術的實施等，都可以降低手術的風險。」
未來PEEK 有望取代鈦合金列印植入體
按照醫療器械分類，研發中心已有3D列印的模型、 導板和植入體實現了臨床轉化。這些不同的醫療器 械，對3D列印的材料及成型工藝要求也不相同。如 用於術前溝通的模型，對生物的相容性要求不高，光 敏樹脂、尼龍以及聚乳酸(PLA)都可作為材料進行3D 列印。如果是在手術室內使用的模型，則需要滿足滅 菌要求。「這意味著選用的材料必須要在進行高溫高 壓滅菌之後不易變形。」姜聞博補充道。 導板則主要用尼龍採用激光燒結列印而成，通常導板 需要與體表進行接觸，因此需要滿足最基本的滅菌要 求，其中用於穿刺固定用的導板需要保證不會對皮膚 產生過敏；而與骨骼及血液接觸的導板則要滿足血液 相容性測試的要求。植入體目前以鈦合金材料為主， 姜聞博指出：「在部分領域，PEEK材料已可取代鈦 合金，但由於目前醫用PEEK的3D列印加工工藝尚未完全成熟，可能還需要一段時間。」
成本高，但臨床轉化依然前景可期
儘管3D列印醫療應用聽起來非常「高大上」，但在 實際操作中還是存在不少痛點。姜聞博說：「比如某些部件在進行3D列印之後，需要依靠人工對產品邊 緣進行打磨，這些工作都是非常耗時耗力。另外，高 成本也是3D列印在醫學領域難以大規模推廣應用的 因素之一。」但從事這一行業已有10來年的姜聞博依然看好3D列 印的臨床轉化應用前景，「畢竟材料科學一直在進步， 加工工藝一直在改善，相關的行業規範也在逐步完 善。」■