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3D打印在医学上的现状与发展前景

发布时间:2018-12-14 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    3D打印在医学上的现状与发展前景作者: 马丹英 李青 黄俊 何拥祥 张倩   摘 要:随着社会的发展,人们对医疗技能的要求越来越高。3D打印作为一项前沿制造技能,已经运用到了各个领域。在医学方面,3D打印义肢、器官模型等技能也日益成熟。该技能的产生与发展促使医学领域正向微创化、精准化方向发展,也使得手术平安得到了更好的保障。
  关键词:3D打印;微创;医疗
  中图分类号:R319 文献标识码:A
  一、3D打印技能观念
  3D打印技能是第三次工业革命的代表技能之一,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技能。打印机内装有液体或粉末等材料,根据制作模型,把“打印材料”一层层叠加起来,最后把平面上的模型形成三维实物。[1]在医学领域,3D打印技能可以根据CT扫描仪对人体扫描出的数据,打印出人体解剖结构和器官模型,使医生在真正手术前对手术进行模拟,以便于提高手术的平安性和精确度。
  二、3D打印的材料
  常用的3D打印材料有金属、无机非金属和聚合物材料三类,其中用量最大、应用最广、成型方式最多的是聚合物材料。3D打印技能吸引了各界科学家的青睐,3D打印所用的新材料也成为现阶段的研讨热点。[2]
  三、3D打印在医学上的应用
  1.3D打印肿瘤模型
  颈椎肿瘤:上颈椎的肿瘤是外科手术中难度最大的手术之一,传统手术主要依据患者的CT和磁共振图像确定手术范围,但二者具有平面化的局限性,因此需要医生具有立体空间想象力。3D打印的肿瘤模型则给了医生充分的病灶结构信息,对优化手术设计、引导手术切除有很大帮助。
  肱骨近端肿瘤:肱骨近端肿瘤三维模型能真实反映肿瘤的实际体积,能对模型进行全方位的观察,3D打印模型辅助远端肿瘤切除以及肩关节置换手术,可削减术中出血,保障手术平安。
  2.3D打印导板
  腰椎皮质骨螺钉导板:通过3D打印技能设计出个体化进针点及最佳平安钉道轨迹,辅助螺钉置入更加正确,同时缩短手术时间,削减术中X线暴露次数。
  3.3D打印骨折模型
  Pilon骨折模型:显示胫骨前内侧和后外侧关节面骨折情况,骨折的形态、骨折块的数量以及移位程度,在评价骨折的移位程度、术前制定的治疗方案以及教导手术治疗方面,该模型较CT有明显的优势。
  胫骨远端骨折:3D模型不但帮助手术医生在术前对患者所受暴力作用机制、骨折类型、损伤严重程度等有充分明白,还可对实际手术进行模拟演练,继而术中对骨折碎片迅速定位,复位更加精确,手术时间缩短,术中操作简便,患者出血更少,痛苦更小,手术效果更佳;术后患者肢体功能恢复较快,从而削减住院时间,节约费用。
  4.3D打印导向器
  寰枢椎导向器:3D模型寰枢椎导向器不但能帮助手术医生模拟演练,而且能在术中迅速定位,使螺钉置入更加精确,手术时间缩短,术中操作简便,患者出血更少,痛苦更小,手术效果更佳;术后患者肢体功能恢复较快,从而削减住院时间,节约费用。
  5.3D打印人体器官模型
  肾脏模型:肾结石三维模型显示肾脏轮廓清晰,能真实反映肾脏的实际体积,具有肾脏的解剖标志,直观显示结石的形态、数目及聚集系统扩张程度,能对模型进行全方位的观察,更利于手术的进行。
  四、3D打印技能在医学上的发展前景
  随着3D打印技能的日渐成熟,其在医学领域的应用所占的比率也会越来越高。目前,医疗上的活体器官短缺,因而远远不能满足移植需求。据统计,每年需要接受器官移植的患者以15%的速度在增长,许多患者由于等不到合适的器官而永远地离开了;而且,即使有捐赠者,受移植的患者也有可能因为移植器官产生的排异反应而死亡。因此,如果可以利用3D打印技能打印出人体的活体器官,将会使更多患者获得重生。3D打印技能的发展能为医学领域拓宽的空间,对医学的发展进步有相当重要的意义。
  参考文献:
  [1]李永欣,黄文华.3D打印技能在人体器官方面的应用研讨及展望[J]. 医学研讨杂志,2015,(2).
  [2]张海荣,鱼 泳.3D打印技能在医学领域的应用[J].医疗卫生装备,2015,(3).
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