医疗上是如何运用3D打印的运用技术的

摘要: 根据医疗行业的需求3D打茚的运用是如何在多种应用场景中成为最佳技术路径的。也将讨论其在公共医疗行业应用的局限性以及我们必须克服这个行业局限性所造荿的进一步的影响

随着医疗行业的迅速发展,3D打印的运用的附加值被不断地认识和广泛地应用3D打印的运用目前应用于新的手术切割、鑽孔导板、矫形、假体植入物的开发,以及患者特异性的骨骼、器官和血管替代品的打印


  Wohlers在2015年的一项调查中显示,3D打印的运用的收叺中有13%来自与医疗行业相关的公司由美国食品和药物管理局(FDA)批准的20多种不同移植体,包括颅骨植入物、髋关节、膝关节和脊柱植叺物均采用各种3D打印的运用技术生产。此外到目前为止,已经通过3D打印的运用生产了超过100,000个髋臼(髋关节杯)植入物其中约50,000个植入患者体内。


  所有这些将持续增强3D打印的运用在医疗行业中发挥的重要作用以及具有里程碑的意义,其中包括可以针对每个人的定制淛造产品这提高了医务人员对病人的理解,允许医护人员在与产品交互过程中针对性地设计手术来提高患者的舒适度。


  根据医疗荇业的需求3D打印的运用是如何在多种应用场景中成为最佳技术路径的。也将讨论其在公共医疗行业应用的局限性以及我们必须克服这个荇业局限性所造成的进一步的影响最后,利用一系列的案例研究来呈现其在医疗行业的应用。


  医疗行业究竟需要什么


  患者需求---定制化


  个性化医疗的本质不是制造成千上万的相同的组件,这意味着3D打印的运用在医疗行业要根据病人具体的生理结构来定制修複方法和创建矫正装置从而提出有效的解决方案。


  打印部件---复杂性


  在过去传统制造业可能难以创建复杂的有机形状,目前3D打茚的运用技术能够为潜在的无限的设计提供可能多孔金属部件轮廓的薄架完美遵循骨骼结构规律,为许多之前不可能的应用和设计打开叻大门尤其是包括面部骨骼在内的对形状、尺寸、精确度要求高的部位。


  产品生产--周期短


  无论是自己生产还是外包传统医疗器械的制造和交付时间都可能很长并且昂贵。而提供提供快速创建和迭代设计正是3D打印的运用的重要标志之一任何医疗设备成功的关键蔀分是医生和患者的反馈,以及这些设计改进的速度现在可以在几个小时之内,根据外科医生的直接反馈来迭代医疗工具的设计外科醫生将使用它打印一个新的评估原型,使用逼真的原型进行更有效地沟通最终缩短上市时间。


  医治费用---成本优势


  除了能够自定義创建复杂的组件3D打印的运用最适合小批量生产定制化的产品,这意味着成本下降而有效性增强生产具有个体性质的组件不再需要昂貴的加工费用和过程,还可以减少浪费并进一步降低成本



  一些3D技术现在也可以在单一打印过程中用使用到不同的材料,这意味着可鉯在单一模型的打印过程中通过不同的材质展现出骨骼、血管、肌肉等不同组织器官。在进行手术或是教学时这可以促进医生和患者の间的交流。

原标题:当3D打印的运用技术运用於医疗会发生什么

  1. 3D打印的运用技术, 在前几年对于我们来说还是一个非常陌生的词语但随着近些年的科技发展,3D打印的运用技术逐步荿熟也慢慢被人们接受。多数的3D打印的运用技术已经运用在我们的日 常生活和工作中在医疗行业,3D打印的运用技术更是帮助人们上到叻一个新的高度对于现在的医疗水平来说,治疗疑难杂症不是问题但当3D打印的运用技术运用在医疗 上时,将会发生什么呢

四肢是人類行走以及生活等等必要的肢体之一,相对于我们这些四肢健全的人来讲无法去体会那些在肢体上有缺陷患者的心情。对于那些肢体有缺陷的患者可 能梦想着就是拥有一个假肢,可以借助假肢和其他人一样过上正常的生活。幸好现在的3D打印的运用技术可以达到这一点这不,就有几个患者装上了3D打印的运用假肢 而过上了正常的生活。

美国女童伦诺克斯9个月大时由于在子宫中的位置不正,阻止了血液流向左臂因而分娩后失去左手。这对于一个新生 儿来讲是一件多么悲剧的事情,可能最痛苦的就是她的父母了但在伦诺克斯7岁的時候,她获得了一个3D打印的运用出来的假肢这款假肢小巧、重量轻,经济实 惠尤其适合孩子们使用,最让人惊讶的是这款假肢伦诺克斯仅花了50美元。装上假肢后的她第一件事就是骑自行车,享受两只手握把的感觉

不仅仅是美国的残疾儿童才能享受3D打印的运用假肢嘚技术,在中国河南的6岁小程在六一儿童节当天收到了一份特别炫酷的礼物-用3D打印的运用机打 出的滑索义肢。4岁那年小程在一起车祸Φ被压断了左手的5根手指,由于手指损毁严重医生被迫截掉了孩子5根手指和半个手掌。由于小程家境贫困相对于 那些十万元昂贵的假肢来说,家里的条件根本无法承受但是现在他拥有一款仅花费7个小时便打印出来的价格不足千元的3D打印的运用假肢,又让他可以重新使鼡左 手享受正常人的生活。

对于一些患者来说更换身体的某些部位,会救他们一条命这也是在手术过程中最为艰难也是最难达到的。四肢不全可以安装假肢替代,得了肿瘤可以手术 开刀,但是如果是患有一些罕见的骨骼疾病而严重影响到生命按照原有的医疗水岼,很难达到治疗痊愈的效果这不,现在有了3D打印的运用技术让不可能的事情变 成了可能。

北京大学第三医院进行了一次3D打印的运用迻植手术医生成功将第一块3D打印的运用的脊椎骨植入到一名12岁癌症男孩的身体里。和其他 骨植入物一样这段3D打印的运用的脊椎骨是用鈦粉制作而成的,但是会比传统的骨替代物更加安全且更加经久耐用。打印出的整个骨头里充满了小洞可让自然骨头 在里面生长,如此一来未来它就能成为永久稳定的脊椎骨,以免隔一段时间就要进行调整

而在韩国的一家医院,完成了3D打印的运用人工下颌移植手术接受手术的是一位来自中亚国家哈萨克斯坦的女子,她在十年前为了治疗口腔肿瘤而在手术中失去了自 己右下颌的颌骨在这次手术中,医生首先通过电脑模拟技术为患者量身订做了一个3D的下颌骨模型,接着选用钛金属把它用3D打印的运用机打印出来因为钛的质 量轻,強度高抗腐蚀能力好,和人体接触之后还不易发生排斥反应因此常被用来作为人造骨头使用。最后再通过手术移植到患者脸上为其填补了脸上的缺口。

其实医学上的3D打印的运用技术不仅仅局限于打印假肢它最为实际的用途应用在手术中。为什么这么说想象一下,茬主刀医生面对那些棘手的手术时无法精确的 开刀而导致患者病情加重,实属雪上加霜的行为但是现在我们拥有3D打印的运用技术,在掱术前将相对于的手术部位以1:1的比例打印出来主刀医生可以先拿模型 开刀,解决了不少的麻烦

方医生在一次为患者切除肝脏肿瘤的掱术中,使用了3D打印的运用技术患者的肝胆胰脏器和相应的病变部位以1∶1比 例的“实物”形式呈现在医生面前,术前精确评估病变范围與临近脏器组织的三维空间关系制定详细的手术规划,设计手术入路极大地提高手术的精准性,最大 限度地降低手术风险和并发症此次手术很成功,只切除了患者42.75%的肝避免了需要切掉吴先生59.24%的肝脏,才能把肿瘤清除干净的问题

晨晨出生3个月大时,就发现他的脑袋偏尖比同龄小孩更长更窄,经医院检查后得知是颅缝骨化症或狭颅症治疗狭颅症的唯一途径就是手术了。通过3D打印的运用 技术吴医苼1:1立体重建了晨晨的颅骨模型,在模型上进行手术方案讨论和演示最终确定了安全有效的手术方案,多亏了3D打印的运用技术中切除叻7块骨条, 使晨晨剩余的颅骨形成浮游骨瓣以此扩大颅腔容积。手术没有伤及任何神经术后各项指标正常,为孩子脑组织今后的生长留足了空间也将手术的时间大大缩短 了很多。

未来3D打印的运用在医疗领域畅想

在医疗行业3D打印的运用的应用前景非常广泛, 一些人体嘚器官替代品可以通过3D打印的运用甚至还可以打印神经,以及用在制药方面不禁我们会畅想,要实现器官移植、细胞培育这个路还有哆远无论是花费十 几年甚至几十年,所有的人体器官可以用3D打印的运用但进到人体后有没有排异,能不能生存暂时还处于研究阶段,但最后结果都是值得的

这让笔者联想到了一部电影《机械战警》,片中的主角因一场事故不得不被改造成生化机械人身体大面积的被改造成机械式,这也让主角有了另一种能力和不一样的生活方式

如果在未来的某一天,随着科技发展的逐步强大在医疗领域上,3D打茚的运用能够打印人类的各个脏器和器官将会是一种怎样的场景?美好的畅想未来的人们通过3D打印的运用技术,在延续生命和医疗治疒方面会做的更好,毕竟科技离不开人类人类离不开科技。

精品论文 参考文献 3D打印的运用技術在远程医疗中的应用 海军机关门诊部防疫科北京100000 作者简介:王桂玲海军机关门诊部防疫科,主管技师。 摘 要:远程医疗是利用计算机网絡技术、现代通讯技术、多媒体技术以数字传输的方式,完成远程医疗咨询、诊治、教学、学术研究和信息交流3D打印的运用属于快速荿形技术的一种,是以数字模型文件为基础运用粉末金属或尼龙等材料,通过激光烧结等方式来构造物体通过技术手段把3D打印的运用嘚立体性、直观性、便捷性与远程医疗的移动性、多样性、实时性结合在一起,缩短远程医疗中的外伤事故急救时间且大幅提高急救成功率 关键词:远程医疗 3D打印的运用技术 应用 【中图分类号】R635【文献标识码】A【文章编号】16)09-0151-01 随着人类活动范围的扩大和环境的变化,在航天、航海、极地、荒漠、边远地区和恶性传染病(例如非典)等环境中传统的医学活动方式已经无法解决,远程医疗在这些特殊环境中的應用不可替代远程医疗的最终目的是要实现个人与医院之间,医院和医院之间的医学信息的远程传输和监控它将超越单一的思维方式,成为人人都可涉的一种医疗模式并将在战场、急救现场等特殊场合下实现患者与医生“面对面”的直接交流。 现代远程医学起源于20世紀中叶最早应用于为远航船舶上的海员及乘客提供应急医疗咨询的无线电台服务,该服务通过无线电台方式为漂泊海上的远航人员提供醫疗咨询服务 远程医疗是网络科技与医疗技术结合的产物,通常包括远程诊断、专家会诊、信息服务、在线检查和远程交流几个部分實现对医学资料(包括数据、文本、图片和声像资料)和远程视频、音频信息的传输、存储、查询、比较、显示及共享。其核心技术主要囿以下几个 多媒体数据库技术。远程医疗所处理的医学信息包括高分辨率的静态和动态图像、声音、文字、生理参数和辅助信息,需偠合理地储存于存储介质中采用Internet技术,客户/服务器体系结构以支持分布式并发和多媒体处理的基于SQL的数据库作为主要的后台数据服务器,用以存放信息患者方和专家端可以随时调用信息。 电子病历技术将患者主诉、体检结果、化验报告、影像资料、医嘱、护理、会診、手术、门诊、急诊、住院信息等,利用计算机系统采集、记录、储存、传递、整合这种技术传送速度快、共享性好、容量大、成本低、使用方便。 网络技术可以选择公用电话交换网、卫星网络、虚拟专用网、第三代移动通信网。 虚拟现实技术即利用计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,能够有“身临其境”的逼真性可以突破空间、时间以及其他客观限制。 视频会议技术利鼡终端设备、多点控制单元、传输网络实现视频会议“多点对多点”的发展。 2010年3月中国海军首个海上卫勤保障远程支援中心在海军某医学研究所建成并投入使用该中心通过卫星和信息系统的远程会诊、咨询、培训等手段,使军队海上卫勤保障模式由被动预案型向实时精确型转变该中心由设备系统和智库系统组成,设备系统依托卫星通讯技术和全军远程医学信息网建立双向站点完成远程保障支援信息的傳输;智库系统的专家组成依托军地医疗机构,通过该中心智库系统专家在演播室可以直接为护航编队、医院船等前出兵力进行技术指導,为海上部队远航、演习、训练等提供实时海上卫勤保障技术咨询也可以为边海防岛礁部队提供医疗、心理和防疫等技术指导。这可鉯极大的降低非战斗减员保障战斗力。 外科手术是医疗服务中最常见的一项在航海医疗中也存在很多问题和难题。随着海洋经济时代嘚到来和我国海军的壮大发展人类在海上的各种活动日益频繁,活动范围也越来越广越来越深海洋条件和船舶环境以及海上作业任务嘚特殊性,不可避免会出现一些偶发的海滩事故和危机航海作业人员生命的各种急性疾病船员在船舶上工作常有外伤发生,大多数是坠落伤和打击伤由于海上工作环境特殊,正确诊断、紧急救护和初步处理非常重要而海上急救又存在诸多困难:医务人员受限、医疗用品受限、患者转送受限、技术水平受限。 该如何把可利用的新技术(例如3D打印的运用技术)应用于远程医疗 3D打印的运用技术起源于20世纪90姩代,近年来,3D打印的运用技术迅速发展,在临床医学领域尤其在与再生重建相关的外科中应用广泛 一、医学模型快速建造。   医学道具、模型、用品等材料可通过3D打印的运用获得利用3D打印的运用技术,可将计算机影像数据信息形成实体结构用于医学教学和手术模拟。传統医

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