在專業(yè)3D打印設備的制造商正特意為牙科使用者研制推廣3D打印技術的同時，其在非牙科醫(yī)療領域的應用也正進入全新的快速發(fā)展時期。

      3D打印心臟的特寫

        醫(yī)療衛(wèi)生是當今引發(fā)持續(xù)討論的話題，但醫(yī)療衛(wèi)生并不都和政策有關。治療和技術的創(chuàng)新正在改革人們的醫(yī)療關懷方式，盡管某些方法要么是難以跟上時代，要么是與改善生活或拯救生命的目標相去甚遠。現(xiàn)在，隨著輔助制造行業(yè)的快速發(fā)展（這些越來越受歡迎的技術經(jīng)常指3D打印機），醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的未來正以熟悉同時又引人注目的方式進步著。

       在專業(yè)3D打印設備的制造商正特意為牙科使用者研制推廣3D打印技術的同時，其在非牙科醫(yī)療領域的應用也正進入全新的快速發(fā)展時期。

       3D打?。簜€性化醫(yī)療的模型

        不要被她紫色的3D打印假肢迷惑，她可是美國隊長的鐵桿粉絲。 

        在制造業(yè)背景下，相比于與其他熱門產(chǎn)業(yè)例如航天、汽車等，3D打印的醫(yī)療應用是相當獨特的。為什么呢？答案顯而易見，在所有的醫(yī)療衛(wèi)生應用中都體現(xiàn)著人類元素，與拯救人類生命或者顯著提高人類生活質(zhì)量這樣的成功結果相比，花費成了次要的顧慮。

        但根據(jù)我們最近對這個領域的十年預估，在數(shù)字3D設計，醫(yī)學成像和3D打印領域有異常強烈的協(xié)同作用，三者相互促進是解決醫(yī)療問題的力量，醫(yī)生們可以通過病人自身的數(shù)據(jù)而捕獲（結果），進行操作，并最終借助3D打印技術運用任何形狀和大小的物理解決方案。沒有這樣的技術，個性化醫(yī)療很難實現(xiàn)，因為病人們需要能夠簡單快速制造的獨一無二的元件。

        3D打印技術有潛力通過各種革命性的醫(yī)療解決方案來影響千千萬萬的人，尤其是其中兩塊特別有趣的領域：外科手術和其他棘手健康狀況的治療。

        改革手術方式

        在如今的手術室里，盡管醫(yī)生們能夠很容易地將一臺手術里習得的經(jīng)驗教訓應用于其他手術，3D打印在手術室里的應用一般仍局限于相對較少的手術類型。舉個例子，有關3D打印醫(yī)療模型使用的前沿案例研究正在迅速地引起關注，例如兩歲的米娜？可汗（Mina Khan）和她所使用的心臟模型就使用了這一技術，該模型使外科醫(yī)生能構建定制的移植心臟來修補她心室的缺陷。

        外科醫(yī)生們認識到3D打印技術能減少手術時間，降低錯誤或是并發(fā)癥的風險，并且可通過使用3D打印的手術模型和工具來為病人提供更好的結果——在目前實現(xiàn)面部移植的努力中這是顯而易見的。

       現(xiàn)在專業(yè)的3D打印機使用有多種紋理、透明、靈活的光固化型樹脂，所以在手術開始前，外科醫(yī)生可以根據(jù)病人骨頭、血管或是其他器官的CT掃描數(shù)據(jù)來計劃復雜的手術，然后轉(zhuǎn)成3D打印的電子文檔以供操作研究。對于涉及到打斷或是鉆入骨骼結構的手術，例如下顎手術、全膝關節(jié)置換術或是其他涉及到關節(jié)的手術，3D打印也能夠根據(jù)打印的定制參考的和工具完美適用。

       運用醫(yī)學成像和3D建模技術，醫(yī)生們現(xiàn)在也可以用3D打印機來建造可以被固定到病人骨骼結構的臨時工具，為重塑骨架提供一個精準的“藍圖”，從而完美地適應標準大小的植入裝置。定制的打印鉆孔導板保證螺釘被準確放置以確保與病人身體合適匹配。

       在十年內(nèi)，3D打印的醫(yī)療模型和定制的手術導板很可能成為許多手術的標準流程，包括心臟手術、，下顎手術、，全膝關節(jié)置換術、，髖關節(jié)置換術、，顱內(nèi)植入、，肩關節(jié)手術、，脊椎手術或者更多其他手術。

          一位年輕的索爾正用他打印的假肢緊抓著戰(zhàn)錘     

         讓不可治變得可治

        在快速發(fā)展的3D打印醫(yī)療手段中，最振奮人心的結果之一就是它能給予原先毫無希望的病人以幫助，無論是經(jīng)濟上的困難還是特定條件下的限制。全世界上百萬人都無法接受關鍵性手術治療，現(xiàn)在，一些案例中，3D打印正幫助人們消除那些障礙。

        安裝假肢手和人工橈動脈（在手肘以下）時存在一個奇特的現(xiàn)象。就總市值而言，大部分醫(yī)療設備公司對于這類假肢的需要并不會增加。傳統(tǒng)的人工橈動脈十分昂貴，一般來說每個產(chǎn)品花費在一萬到兩萬美元，甚至更多。假肢會逐漸退出廣泛應用，并且如果病人還年輕并仍在成長中，一副假肢是不現(xiàn)實的——尤其當病人還要依靠另一個功能健全的肢體時。一千個人中沒有一百個也有十個人能在人工橈骨幫助下過上更好的生活，但他們現(xiàn)在根本就不能享受一個可行的解決方案。

        然而3D打印正改變這種局面——迅猛地改變。

        過去兩年里，涌現(xiàn)出大量完全定制的功能性假肢，它們甚至用最廉價的3D打印機就能完成。根據(jù)e-Nable在內(nèi)的志愿者團體聯(lián)系打印設備與需要假肢者的經(jīng)驗分析，這些假肢的總成本（包括材料在內(nèi)）不過幾百美元。

這是一個計劃用于面部移植的3D打印模型。

        甚至對于沒有3D打印機的人來說，擁有功能型假肢手也突然成為可能——包括了那些假肢僅僅幾個月就不適應生長中的身體，而在童年時代飽受煎熬的孩子們。現(xiàn)在，只要擁有了一臺打印機，就可以在24小時內(nèi)為兒童打印出新的假肢。并且，這些假肢完全實現(xiàn)了“私人訂制”?，F(xiàn)在，許多孩子因為擁有仿制其最愛的超級英雄的假肢而興奮不已。

        植入用3D打印髖和脊椎盡管仍只占有整個植入物品市場的極小一部分，卻成為技術治愈不治之癥的又一偉大案例。

       專業(yè)醫(yī)學移植提供者正用工業(yè)打印機為病人打造定制的植入物，否則那些病人們很難找到用傳統(tǒng)方式植入的辦法。隨著人口老齡化程度增加，老年人身體機能正在退化，所以不太可能讓他們的髖接受兩次甚至三次手術。通過3D打印制造專業(yè)植入物往往是有希望長效治愈患者的唯一方案。

       接下來是什么呢？

       除了模型，手術導板和植入物等已經(jīng)證實的方法，工程師們也在探索更具實驗性又有可能改變生活的途徑。

       骨骼支架的現(xiàn)狀幾十年來基本都不受質(zhì)疑。傳統(tǒng)的玻璃纖維外套需要專業(yè)人員輔助穿戴，而其臃腫的設計和保持干燥的限制很大程度影響了日常生活。優(yōu)雅的3D打印支架不久將打破這一局面，因為病人可以在數(shù)秒間迅速地打開關閉支架，同時其材質(zhì)讓皮膚得以呼吸不至于腐爛分解，克服了傳統(tǒng)玻璃纖維外套的一大弊病。該設備能夠簡單迅速穿脫的性能節(jié)省了骨折病人與專家90%的預約時間。同時，輕巧貼身的設計讓穿戴者在愈傷期間更加自由地過正常生活。

       3D打印醫(yī)療衛(wèi)生方案仍有待提高。當橈骨假肢技術迅速發(fā)展時，腿部假肢仍面臨嚴重的3D打印挑戰(zhàn)：單單使用最易獲得的打印機和打印材料不能滿足持續(xù)增長的對于假腿的需要。定制的3D打印“罩子”本質(zhì)上是對傳統(tǒng)金屬假腿美化，這也許是3D打印唯一能對假腿改進的領域了。但是在這一領域或是其他領域的未來創(chuàng)新潛力不可限量

       正是醫(yī)療設計的創(chuàng)新者們愿意跳出常規(guī)思考，3D打印才能推動醫(yī)療衛(wèi)生的變革。3D打印的醫(yī)療應用無論是處在最初的實驗階段還是已經(jīng)處于改革醫(yī)療實踐的前沿都以以下三點為旨：能夠治療更多原先無法醫(yī)治的病人；給病人更好地療效；消耗醫(yī)學專家更少的直接關懷時間。這就是醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的未來——3D打印讓醫(yī)生治療更多病人，承擔更少風險。（撰文：斯科特？鄧納姆 翻譯：尤衡一 審稿：董子晨曦）

       關于作者：斯科特？鄧納姆（Scott Dunham）是SmarTech Markets Publishing公司的一位高級分析師，這是一家專營輔助制造和3D打印的公司。鄧納姆經(jīng)常在世界范圍的3D打印工業(yè)活動擔任重要發(fā)言人，并且將出席4月1日Additive Disruption峰會和5月19日的RAPID會議。他在Live Science上發(fā)表了這篇文章。( 生物谷）