3D列印在醫療行業的應用及前景分析

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3D列印在醫療行業的應用及前景分析

智能製造網 發表於 2020-11-20 15:41:54

3D列印通過對材料處理並逐層疊加進行生產，大大降低了製造的複雜度，直接從計算機圖形數據中便可生成各種形狀的零件，使生產製造得以向更廣的生產人群範圍延伸。醫療領域，如今已經成為3D列印一大熱點應用領域。

醫療器械器材本身具有嚴苛的精密屬性。因此，近幾年業內對醫療器械器材、零部件生產配套的技術要求也有所提高。在醫療製件生產配套過程中，對大到高壓氧艙，小到助聽器、醫用紐扣、麻醉咽喉鏡等注塑產品的精度、韌性等要求明確。3D列印作為前沿技術之一，在醫療器械製造方面的應用場景不斷擴寬，應用價值日益得到重視。

自2019年7月我國第一批3D列印醫療器械團體標準開始實施以來，我國醫療3D列印應用開始走上快車道。2020年7月1日，我國第二批3D列印醫療器械標準也正式實施，相關法規和標準體系的逐步建立，也為3D列印技術醫療器械產業化應用提供了政策性支撐。

從整體來看，3D列印產業鏈包含了基礎配件、輔助運行、3D列印設備、3D列印材料、產品應用五個環節。基礎配件層包括晶片、步進電機、雷射器、控制電路板、列印噴頭、振鏡系統；輔助運行層包括三維掃描儀、控制軟體、切片軟體、建模軟體；3D列印材料主要包括樹脂基材料、金屬材料、生物材料；3D列印設備主要包括桌面級印表機和工業級印表機；3D列印應用領域主要包括工業領域、軍用領域和民用領域。

應用廣度方面，從最初的醫療模型快速製造，逐漸發展到3D列印直接製造助聽器外殼、植入物、複雜手術器械和3D列印藥品，3D列印在國內的醫用已經不再局限於某一個具體場景。應用深度方面，3D列印沒有生命的醫療器械正向列印具有生物活性的器官、人工組織方向發展。

從具體應用場景來看，在膝關節前交叉韌帶損傷修復手術中，醫生首先要去除殘存的前交叉韌帶，然後準確地替換上移植韌帶。如要保證手術的精準和微創，醫生需要藉助一種精密而特殊的手術工具。製造這種工具的鎳鉻鐵合金是一種難加工材料，使用傳統的機加工方式製造該手術工具的難度很高，而且所花費的時間長、成本高。這種情況下，使用金屬3D列印技術進行製造則更為適合。

手術導板是醫生在手術中輔助手術的重要工具。3D列印手術導板做為輔助手術的一大工具，在實際中的應用較為常見。通常來講，作為實現精準外科手術的強有力工具，手術導板基於三維重建和手術模擬，通過數位化設計並3D列印而成，能夠幫助醫生在術中精準實施手術，助力手術過程的順利進行。

對於3D列印而言，連續進行列印不同設計並不意味著重新產生組裝成本，這使輔助製造商可以大規模定製各種醫用零件。在成本方面，3D列印不僅在生產過程中受益，而且採用技術本身的成本也比其他製造方法便宜。舉例而言，低價FDM印表機可以幾百美元購買，而且可以自由設計各式各樣的產品。

據市場調研機構分析，從2015年到2020年，全球3D列印醫療器械市場一直以25.3%的年複合增長率增長，到2020年將達73.3億美元。如此巨大的市場空間，也吸引著許多投資者入場。推出高品質的3D列印醫療器械，也將為相關企業帶來豐厚的市場收益和寶貴的發展機遇。

當今時代已進入新一輪的工業升級浪潮中，在信息化、智能化、數位化技術發展日益成熟的背景下，3D列印作為一項重要的技術被應用在工業、醫療、建築中，無疑會給世界各國的經濟、文化發展帶來新的動力。
    　責任編輯:tzh

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