3D打印技術在醫療領域的新進展


        在現代醫療領域,作為“第三次工業革命”先進制造的重要技術手段,生物3D打印正在改變著醫療手段和模式,推動醫學發展甚至重塑醫療行業。

        3D打印的迅速發展也越來越受到FDA的重視,2016年5月,FDA發布了針對醫療制造商的3D打印草案指南,在收集了強生、美國先進醫療技術協會以及Materialise等醫藥和3D打印公司的建議之后,時隔一年半,FDA于2017年12月5日發布了3D打印醫療器械制造指導意見。此外,FDA專員還表示,FDA已經審查了目前市場上的100多種3D打印設備,包括特定植入物和第一個3D打印藥物。

        本次FDA發布的進一步指導意見為醫療設備制造商們提供了有關3D打印技術方面的建議,同時指出了制造商在提交3D打印醫療設備審批時需包含的內容,包括對各種3D打印方法的思考、設備設計、功能、耐用測試性以及質量系統要求。

        事實上,當全球的目光被人工智能的話題牢牢吸引的時候,3D打印在醫療領域的發展情況同樣值得關注。

        中國首臺高通量集成化生物3D打印機研發成功

        2017年11月23日,來自杭州、北京、上海、廣州等地的科學家團隊在杭州發布了我國首臺高通量集成化生物3D打印機。該科研成果屬于十三五國家重點研發計劃“面向活體器械的功能材料與高通量集成化3D打印技術開發”項目運行第一年的成果,代表了我國生物3D打印設備的頂尖水平,也意味著我國相關領域的研究水平實現了從與國際先進水平“并跑”到“領跑”的跨越。

        該設備集納了50多項技術創新和突破,關鍵技術創新為“離散制造微層析成像技術(MCT)”,理論上成像深度不受限,高分辨率、非接觸、無細胞損傷,可在線實時反饋控制打印參數,實現對3D打印產品無損質控,也為新藥篩選提供了全新的解決方案,將推動中國新藥創制與開發。

        FDA批準的幾款3D打印產品

        2017年6月,FDA批準了美國醫療器械公司SI-BONE生產的首款骶髂關節3D打印植入物產品iFuse-3D?,該產品是用于治療骶髂關節疾病的的鈦金屬植入物,在骶髂關節病(SI)微創手術中植入人體。iFuse-3D? 植入物表面的骨骼孔隙仿生結構由3D打印設備直接制造而成,在進行植入物設計與制造時孔隙率和孔徑都可以得到精確的控制。

        iFuse-3D? 3D打印骶髂關節植入物

        2017年7月,FDA批準了OSSEUS的頸椎融合器Gemini-C,用于治療退行性椎間盤疾病。這是一款利用3D打印技術由鈦金屬材料和PEEK材料制造的脊椎類植入物,既具有鈦金屬植入物所擁有的多孔鈦結構,又具有PEEK 植入物所具有的射線透射和生物力學性能。

        OSSEUS的頸椎融合器Gemini-C

        2017年10月,FDA又批準了兩款3D打印脊柱植入物,其中一款是有美國脊椎器械制造商ChoiceSpine LP 公司生產的3D打印鈦椎體植入物HAWKEYE Ti,另一款是由Nexxt Spine公司生產的NEXXT MATRIXX 3D打印脊柱植入物。NEXXT MATRIXX具有強大的射線成像性能,并且用于骨沉積的表面積與以往的脊柱植入物相比高達4倍,表面的紋理結構使骨細胞分化和表面骨整合增加。

        ChoiceSpine 公司的HAWKEYE Ti 植入物

        Nexxt Spine公司的NEXXT MATRIXX植入物

        世界首創的特殊3D打印塑料

        英國Torc2公司開發了一種可以在低溫下重塑的復合材料,這種柔軟耐用的特殊塑料在37°C 的溫度下是固體形狀(這也是人體正常溫度),在 55°C的溫度下則會變得柔軟,可以使3D打印出來的醫療器械在患者身體上發生形狀改變,對于腦癱和髖關節發育不良的患者來說,這種塑料可以用來制造夾板,同樣也可以用作下肢假肢的可重塑襯墊。

        Stryker出資支持定制化植入物3D打印項目

        2017年10月,國際骨科器械巨頭Stryker和IMCRC(澳大利亞創新型制造合作研究中心)出資共計1446萬澳元支持澳大利亞的科研機構、大學和醫院,共同發起了“Just In Time Implant (植入物準時生產)”項目,旨在通過3D打印技術、手術機器人和先進制造方式,為骨腫瘤患者快速制造定制化的植入物,改變醫生手術治療骨腫瘤的方式,改善患者和醫療保健的成果。

        影像巨頭GPS在3D打印領域的交鋒

        在北美放射學會年會(RSNA)2017上,飛利浦介紹了其最新版的綜合性可視化平臺 IntelliSpace Portal 10。這款軟件嵌入了一個全新的3D建模應用程序,用DynaCAD提供高性能的圖像分析解決方案。同時,該軟件與全球頂尖的3D醫療設備制造商 Stratasys 的工作流程接口相連。此外,飛利浦在RSNA上還宣布了與3D Systems合作,后者推出了新的D2P(DICOM to PRINT)技術,直接將影像數據轉化為可直接打印的數字3D解剖模型。

        西門子醫療在RSNA上宣布了與3D醫療制造商Materialise的新合作,將可供醫院制作3D打印解剖模型的Materialise Mimics inPrint 軟件融入自己的醫學圖像處理軟件syngo.via 平臺,來實現定制化的個人護理以及精準用藥。

        2017年8月,GE醫療經過長期研究將先進的計算機斷層掃描(CT)設備等影像設備與3D打印技術相結合,推出了全新的可以與上下游對接設備高度兼容的AW4.7智匯工作站,來實現高效的醫療3D打印。12月7日,分別與光韻達(300227)、3D打印公司Stratasys簽署在中國地區的獨家戰略合作協議,打造中國首個醫療3D打印整體解決方案,實現從醫學影像到三維建模再到3D打印的無縫銜接,提升醫療機構的診療效率和患者的臨床結果。


來源:火石創造