3D打印技术在医学领域的应用，市场规模发展情况如何？

2021-06-22 10:00:31 作者：X-iao 2323

1、3D打印技术在医学领域的应用

(1)3D打印肝脏模型

日本筑波大学和大日本印刷公司组成的科研团队2015年7月8日宣布，已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型的方法。据称，该方法如果投入应用就可以为每位患者制作模型，有助于术前确认手术顺序以及向患者说明治疗方法。这种模型是根据CT等医疗检查获得患者数据用3D打印机制作的。模型按照表面外侧线条呈现肝脏整体形状，详细地再现其内部的血管和肿瘤。

(2)3D打印头盖骨

2014年8月28日，46岁的周至农民胡师傅在自家盖房子时，从3层楼坠落后砸到一堆木头上，左脑盖被撞碎，在当地医院手术后，胡师傅虽然性命无损，但左脑盖凹陷，在别人眼里成了个“半头人”。除了面容异于常人，事故还伤了胡师傅的视力和语言功能。医生为帮其恢复形象，采用3D打印技术辅助设计缺损颅骨外形，设计了钛金属网重建缺损颅眶骨，制作出缺损的左“脑盖”，最终实现左右对称。医生称手术约需5至10小时，除了用钛网支撑起左边脑盖外，还需要从腿部取肌肉进行填补。手术后，胡师傅的容貌将恢复，至于语言功能还得术后看恢复情况。

3D打印技术在医疗领域的应用

(3)3D打印脊椎植入

人体2014年8月，北京大学研究团队成功地为一名12岁男孩植入了3D打印脊椎，这属全球首例。据了解，这位小男孩的脊椎在一次足球受伤之后长出了一颗恶性肿瘤，医生不得不选择移除掉肿瘤所在的脊椎。不过，这次的手术比较特殊的是，医生并未采用传统的脊椎移植手术，而是尝试先进的3D打印技术。

(4)3D打印手掌治疗残疾

2014年10月，医生和科学家们使用3D打印技术为英国苏格兰一名5岁女童装上手掌。这名女童名为海莉·弗雷泽，出生时左臂就有残疾，没有手掌，只有手腕。在医生和科学家的合作下，为她设计了专用假肢并成功安装。

(5)3D打印心脏救活2周大先心病婴儿

2014年10月13日，纽约长老会医院的埃米尔·巴查博士(Dr.Emile Bacha)医生就讲述了他使用3D打印的心脏救活一名2周大婴儿的故事。这名婴儿患有先天性心脏缺陷，它会在心脏内部制造“大量的洞”。在过去，这种类型的手术需要停掉心脏，将其打开并进行观察，然后在很短的时间内来决定接下来应该做什么。但有了3D打印技术之后，巴查医生就可以在手术之前制作出心脏的模型，从而使他的团队可以对其进行检查，然后决定在手术当中到底应该做什么。这名婴儿原本需要进行3-4次手术，而现在一次就够了，这名原本被认为寿命有限的婴儿可以过上正常的生活。

(6)3D打印制药

2015年8月5日，首款由Aprecia制药公司采用3D打印技术制备的SPRITAM(左乙拉西坦，levetiracetam)速溶片得到美国食品药品监督管理局(FDA)上市批准，并将于2016年正式售卖。这意味着3D打印技术继打印人体器官后进一步向制药领域迈进，对未来实现精准性制药、针对性制药有重大的意义。该款获批上市的“左乙拉西坦速溶片”采用了Aprecia公司自主知识产权的ZipDose3D打印技术。通过3D打印制药生产出来的药片内部具有丰富的孔洞，具有极高的内表面积，故能在短时间内迅速被少量的水融化。这样的特性给某些具有吞咽性障碍的患者带来了福音。这种设想主要针对病人对药品数量的需求问题，可以有效地减少由于药品库存而引发的一系列药品发潮变质、过期等问题。事实上，3D打印制药最重要的突破是它能进一步实现为病人量身定做药品的梦想。

(7)3D打印胸腔

最近科学家们为传统的3D打印身体部件增添了一种钛制的胸骨和胸腔—3D打印胸腔。这些3D打印部件的幸运接受者是一位54岁的西班牙人，他患有一种胸壁肉瘤，这种肿瘤形成于骨骼、软组织和软骨当中。医生不得不切除病人的胸骨和部分肋骨，以此阻止癌细胞扩散。这些切除的部位需要找到替代品，在正常情况下所使用的金属盘会随着时间变得不牢固，并容易引发并发症。澳大利亚的CSIRO公司创造了一种钛制的胸骨和肋骨，与患者的几何学结构完全吻合。

(8)3D血管打印机

2015年10月，我国863计划3D打印血管项目取得重大突破，世界首创的3D生物血管打印机由四川蓝光英诺生物科技股份有限公司成功研制问世。该款血管打印机性能先进，仅仅2分钟便打出10厘米长的血管。不同于市面上现有的3D生物打印机，3D生物血管打印机可以打印出血管独有的中空结构、多层不同种类细胞，这是世界首创。

(9)美3D打印生物工程脊髓

2018年8月，美国明尼苏达大学研究人员开发出一种新的多细胞神经组织工程方法，利用3D打印设备制出生物工程脊髓。研究人员称，该技术有朝一日或可帮助长期遭受脊髓损伤困扰的患者恢复某些功能。

(10)美3D打印心脏肌泵

2020年7月，美国明尼苏达大学研究人员在最新一期《循环研究》杂志上发表报告称，他们在实验室中用人类细胞3D打印出了功能正常的厘米级人体心脏肌泵模型。研究人员称，这种能够发挥正常功能的心脏肌泵模型系统对于心脏病研究来说具有重要意义，而他们的成果向制造人类心脏这样的大型腔室模型迈出了关键一步。

2、3D打印技术在医学领域市场规模发展情况分析

人工智能技术在加快商用落地的过程中，与医疗行业实现了深度融合，3D打印技术也在医疗领域得到了新的发展。当前，在“3D打印+医疗”方面，手术器械、药物、植入物等都可以借助3D打印直接制造。不仅如此，3D打印还逐步从打印无生命设备向打印“有生命”组织，如器官、皮肤、血管等进一步发展。3D打印正在多个垂直行业颠覆制造过程，尤其是在医疗领域，3D打印技术的应用导致了更多创新、高效的产品出现。日前，市场研究机构Transparency Market Research在其最新的研究报告中，分析了全球3D打印医疗垂直应用市场，预测从2013年至2019年该市场的年复合增长率将达15.4%。而全球3D打印医疗市场的总销售额也将从2012年3.545亿美元增至9.655亿美元。

在材料、成本等核心领域取得进展，3D打印医疗市场预期将迎来爆发。据数据显示，3D打印医疗这个细分领域将占据整个3D打印市场的13%以上的份额，并且到2022年，全球3D打印支出将达到227亿美元。业内专家表示，作为3D打印技术走向商业化的主要落地场景，医疗领域本身的发展势头就十分积极。当应用前景广阔的3D打印技术与市场前景广阔的医疗行业愈发融合，两者将碰撞出更加灿烂的火花，释放出庞大的市场空间。到2030年，预计3D打印医疗市场规模将有望超过60亿美元，并保持16%以上的高速复合年增长率。

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