數據顯示，全世界每天共有18個(ge) 人因為(wei) 找不到合適的器官移植而導致死亡。但這種局麵有望得到改變，今後我們(men) 或許將可以通過3D打印得到合適的器官。

　　《經濟參考報(微博)》記者采訪了解到，目前美國O rganovo公司已經用3D打印技術培養(yang) 出人體(ti) 肝髒組織，用於(yu) 毒理預測學和疾病建模，並計劃在今年年底正式商用。隨著技術的日益成熟，3D打印將掀起醫學界的產(chan) 業(ye) 革命。

　　應用市場將超百億(yi)

　　上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院的骨科診室，一個(ge) 特別的手術正在進行。

　　這是一個(ge) 骨盆腫瘤患者，經過診治後大半個(ge) 骨盆被切除，麵臨(lin) 殘廢的風險，醫生正在想辦法讓他重新站立行走。

　　中國工程院院士、該院骨科主任戴尅戎教授介紹，按照以前的辦法，一般是使用製好的“通用型”金屬製品或經過處理的異體(ti) 骨頭修複骨骼巨大缺損，但匹配度差，效果並不好。而如今，他們(men) 正在嚐試用3 D打印技術為(wei) 患者重新“打印”一個(ge) 新的骨盆。

　　在手術前，他們(men) 用C T掃描和磁共振技術采集完整的骨盆和腫瘤的數據，在此基礎上在計算機中構建出病人骨盆的立體(ti) 圖像，並給出腫瘤的邊界和手術切除的範圍。同時，通過3D打印設備，打印出一個(ge) 完整的與(yu) 病人相同的骨盆模型。由醫師先在模型上進行模擬切除，根據模型的殘缺情況，設計製造出人工半骨盆假體(ti) 並在模型上進行模擬安裝和修正，模擬安裝成功後，再使用鈦合金打印出真正的骨盆假體(ti) 。手術切除腫瘤後，植入假體(ti) 並與(yu) 殘留骨盆精確連接。訂製的骨盆表 麵 還 可 加 上 特 殊 塗 層 或 微 孔 結構，有利於(yu) 周圍組織與(yu) 假體(ti) 形成一體(ti) 。最後的手術很成功，病人已經能夠站立行走。

　　據悉，從(cong) 上世紀80年代後期，戴尅戎的醫學團隊就開始在骨科應用3D打印技術即快速原型技術，已利用3D打印技術為(wei) 九院和其他醫院的數百例四肢和骨盆嚴(yan) 重病變的病人製作了不同部位和形狀的個(ge) 體(ti) 化骨關(guan) 節修複假體(ti) ，並取得成功。

　　3 D打印也稱 “ 增材製造(A dditiveM anufacturing)”，與(yu) 傳(chuan) 統的機械製造主要通過削除材料完成產(chan) 品的方式不同，是一種以計算機的數據設計文件為(wei) 基礎，使用粉末狀金屬或塑料或者其他可粘合材料，通過逐層堆疊累積的方式，將材料逐層沉積或黏合以構造成三維物體(ti) 的技術。3D打印早在80年代就已經在美國出現，目前3D打印設備已經廣泛地應用於(yu) 航空航天、汽車、工業(ye) 、醫療、建築等領域。

　　戴尅戎對記者表示，3D打印技術在醫療領域的發展空間巨大。從(cong) 醫學角度看，3D打印技術有幾個(ge) 特點，即因人製宜、就地製作、不限數量、節約成本，正好能滿足個(ge) 體(ti) 化、精準化醫療的需求。

　　3D打印頂尖谘詢機構Wohlers去年發布的一項報告顯示，2012年3D打印市場(包括全球範圍內(nei) 所有的產(chan) 品和服務)年平均增長28 .6%(複合年增長率)， 總產(chan) 值達到22 .04億(yi) 美元，過去三年(2010年-2012年)的年平均增長率為(wei) 27.4%。2019年3D打印市場規模將達到60億(yi) 美元。在醫療方麵的應用市場份額占15 .1%，位居第三位。LuxR esearch的分析師預測，3D打印技術在醫療行業(ye) 將迅速采用，預測2025年該市場達到19億(yi) 美元，折合人民幣超百億(yi) 。

　　業(ye) 界認為(wei) ，3D打印在醫療行業(ye) 甚至整個(ge) 生命學領域都有廣泛的應用前景。康奈爾大學機械工程與(yu) 計算機科學技術教授胡迪·利普森提出了一個(ge) “3D打印生命階梯”概念，即把身體(ti) 各部位排列成一個(ge) 階梯。階梯底層是無生命的假肢；中層 是 簡 單 的 活 性 組 織 如 骨 骼 與(yu) 軟骨；再往上是靜脈和皮膚；最靠近階梯頂層的是複雜且關(guan) 鍵的器官，如心髒、肝髒和大腦；生命階梯的頂層將是完整的生命單位—也許有一天將會(hui) 是具備完整功能的人造生命形式。

　　戴尅戎介紹，目前醫療行業(ye) 3D打印技術的應用主要有以下幾方麵 ： 一 是無需留在體(ti) 內(nei) 的醫療器械，包括醫療模型、診療器械、康複輔具、假肢、助聽器、齒科、手術導板 等 ； 二 是個(ge) 性化永久植入物，使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通過3D打印骨骼、軟骨、關(guan) 節、牙齒等產(chan) 品，通過手術植入人體(ti) ；三是3D生物打印，即使用含細胞和生長因子的“生物墨水”，結合其他材料層層打印出產(chan) 品，經體(ti) 外和體(ti) 內(nei) 培育，形成有生理功能的組織結構。這項技術成功後，有望解決(jue) 全球麵臨(lin) 的移植組織或器官不足的難題。

　　Stratasys公司是全球3D打印的領先企業(ye) ，專(zhuan) 注於(yu) 生產(chan) 用於(yu) 原型製作和直接製造的多個(ge) 係列的3D打印機和打印材料，最近還發布了全球首款彩色多材料3D打印機。在體(ti) 外醫療器械尤其是骨科和齒科領域，Stratasys已經有多款產(chan) 品，他們(men) 能 做到用不同的材料(包括FDM熱塑性塑料和PolyJet光敏聚合物)模擬人體(ti) 器官，外觀更逼真且具備真實器官的密度和質感，從(cong) 而幫助外科醫生了解肝髒和腎髒等內(nei) 部結構。

　　該公司大中華區總經理汪祥艮對《經濟參考報》記者表示 ，Stratasys的3D打印業(ye) 務近年迅猛增 長 ，2 0 1 3年 第 四季度的非GAAP(非會(hui) 計準則)總收益較2012年同比增長達61.6%。而今公司已看到3D打印醫療行業(ye) 的應用優(you) 勢以及未來的增長趨勢，並已加大投入，進一步發展該技術在醫療行業(ye) 的應用。

　　當前3D生物打印領域的先驅是美國公司。該公司商業(ye) 運作執行副總裁M ikeR enard告訴《經濟參考報》記者，他們(men) 用3D打印技術培養(yang) 的人體(ti) 肝髒組織，已經被用於(yu) 毒理預測學和疾病建模，第一個(ge) 正式商用發布計劃在2014年底進行，屆時將通過提供首個(ge) 他們(men) 培養(yang) 的人類肝髒組織樣本，來擴大該技術的推廣。“我們(men) 相信，(3D打印)組織工程學(應用)具有重塑全球藥物和醫療領域的潛力。”M ikeR enard說表示，目前3D生物打印能為(wei) 測試新藥的測試者提供更好樣本、更好地理解疾病發展來幫助藥物確定新目標，在培養(yang) 組織時將病人自己患病細胞更好地進行融合從(cong) 而作為(wei) 開發個(ge) 性化治療方 法的基礎。

　　戴尅戎很看好該技術在醫療領域的應用。“3D打印非常有發展前景，對於(yu) 醫療產(chan) 品的創新改革以及推廣應用都有重大推動，是一種非常有生命力的新技術！”

　　亟需政策支持

　　戴尅戎介紹，在醫療行業(ye) ，目前3D打印在我國體(ti) 外醫療器械製造和個(ge) 性化永久植入物方麵都有一些應用，供產(chan) 品設計的醫療模型和指導手術的導板裝置也已使用多年。而在3D生物打印方麵，我國仍在實驗階段。

　　“總體(ti) 而言，我國的3D打印技術仍處於(yu) 起步階段。”戴尅戎認為(wei) ，我國與(yu) 歐美國家相比仍有較大差距，目前關(guan) 於(yu) 3D打印的核心技術多數都在國外，而我國醫療行業(ye) 使用的3D打印機和金屬打印材料多數依賴進口，國內(nei) 的技術還欠成熟。“中國是鈦生產(chan) 大國，但是目前專(zhuan) 門生產(chan) 適用於(yu) 3D打印鈦粉的企業(ye) 極少，並且產(chan) 品質量與(yu) 國外差距較大， 企業(ye) 生產(chan) 的積極性 也不高。”

　　而在產(chan) 品價(jia) 格方麵，國外3D打印機設備和材料的價(jia) 格也居高不下。據悉，用於(yu) 製造器官模型的3D打印機售價(jia) 在120萬(wan) 元至300萬(wan) 美元，打印金屬製品的設備價(jia) 格則在350萬(wan) 到1500萬(wan) 元人民幣左右，很多醫院和機構難以承擔，這也成為(wei) 醫療行業(ye) 3D打印發展的巨大障礙。

　　要促進3D打印在醫療行業(ye) 的廣泛應用，戴尅戎認為(wei) ，一要鼓勵發展擁有自主知識產(chan) 權的3D打印機和專(zhuan) 用配套材料，二是加強計算機輔助設計人才的培養(yang) ，三是政策上的支持，比如鼓勵使用並推廣這項新技術，同時嚴(yan) 控質量，包括完善醫療器械監督管理條例，加強行業(ye) 管理和規範，鼓勵創新和臨(lin) 床轉化。他表示，現有的醫療器械管理條例於(yu) 2000年開始執行，當時並無涉及3D打印的規定，這勢必會(hui) 影響3 D打印技術更好的為(wei) 病人服務，值得引起更大的關(guan) 注。

　　汪祥艮認為(wei) ，目前3D打印在醫學行業(ye) 麵臨(lin) 的最大挑戰就在於(yu) 傳(chuan) 播和教育，新技術的應用需要從(cong) 傳(chuan) 統技術慢慢過渡並逐步適應，與(yu) 傳(chuan) 統技術相輔相成，需要人們(men) 不斷看到該技術的優(you) 勢。因此，希望繼續加大對醫療行業(ye) 和公眾(zhong) 的宣傳(chuan) 及培訓教育。

　　而M ikeR enard則表示，中國要更好地在醫療行業(ye) 采用3D打印技術並支持相關(guan) 產(chan) 業(ye) 的增長，需要做到三點：首先，確保對於(yu) 該項技術的控製和知識產(chan) 權保護；其次，促進國家食品藥品監督管理局與(yu) 歐美主要國家政府監管機構之間的合作；最後，建立清晰的回報預期，使技術擁有者在將具有經濟可持續性和能為(wei) 社會(hui) 和醫保係統產(chan) 生價(jia) 值的技術引進到中國後，能夠基於(yu) 準確的信息來作出決(jue) 定。