簡介
3D列印的飛機、槍枝和化石骨骼已經變為現實,但科學家最近利用3D列印技術列印了第一份真實人類的心臟。該3D列印心臟樣本是由塑膠製成,是患有不尋常併發症病人的心臟的精確解剖副本。
美國華盛頓國家兒童醫學中心的兒科心臟病專家勞拉·奧利弗瑞(Laura Olivieri)手中握著的正是3D列印心臟。勞拉表示心臟副本對於練習複雜手術來說是非常理想的對象,它使得手術外科醫生能夠看清他們要進行手術的精確解剖情景。
發展
2014年全球3D列印產業規模突破了300億元,中國約占據1/10,預計到2020年,全球3D產業規模有望突破2000億元。在政策利好之下,中國3D列印未來前景美好。不過,全球3D列印產業正在經歷技術、材料與套用的發展瓶頸,中國也不例外。因此發展3D列印產業,國內企業仍舊需要努力提高3D列印水平。2019年4月15日,以色列特拉維夫大學研究人員宣布,他們成功以病人自身的組織為原材料,3D列印出全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的“完整”心臟,這在全球尚屬首例。
套用
要實現3D列印心臟,必須先輸入單個病人計算機控制x線體層掃描術或超音波掃描獲得的二維數據,這使得印表機能夠逐層建立複製樣本層。醫院正在制定欲採用3D列印技術的早期計畫。近期美國紐約康奈爾大學的研究學者3D列印了一隻人工耳朵,並向其植入了來自奶牛的細胞進行培育。此外,還有研究人員獲得了世界上第一個3D列印肝臟。
前景
近日,美國一家兒童醫院的先天性心臟病專家通過將CT(計算機斷層掃描)和3DTEE(3D經食道超聲心動圖)兩種技術結合在一起,成功地列印出了更為精確的3D列印模型,隨著醫學的發展,3D列印心臟模型已經從前沿技術變得普及,不過提高對心臟結構和特徵的可視化水平仍舊是醫學界致力研究的領域。
這項模型是可視化醫療的重大飛躍,其能為心臟病醫生與外科專家帶來便利,更好地提高診斷能力,因而引發了業界廣泛熱議,這也使得3D列印的概念再次受到人們關注。不久前,OFweek3D列印網曾經報導了一個醫療業里程碑式的案例,一位美國的醫學手術專家成功利用3D列印技術模擬脾動脈血管來拯救垂死病人的例子。可以預見,隨著3D列印在醫療行業的不斷引入,這將極大的改變以往傳統醫療方式,轉為依靠科技手段來實施更加精準,風險更小的高難度手術,無疑這是不光是對傳統醫療的極大輔助。
而3D列印技術又名快速成型技術,它以數字模型檔案為基礎,能用特殊的材料通過逐層列印的方式快速構造物體結構。珠寶設計、醫療設備與汽車製造等是3D列印產業套用最多的領域。
此時正值我國製造業轉型升級,發力智慧型製造的關鍵時刻。與傳統製造相比,3D列印具備更高的精準度與生產效率,自動化生產降低了人力成本,且有效減少製造過程中的垃圾與二氧化碳,對環境有積極影響。在我國《中國製造2025》綱領檔案穩步推進的背景下,3D列印作為自動化生產的一種,正被視為工業製造的未來,並將成為高端製造業的重要代表。
據國家3D列印產業研究院提供的《2015-2020年中國3D列印產業市場需求與投資潛力分析報告》顯示,目前全球共有200餘家3D列印公司,中國占據了其中100多家。2014年全球3D列印產業規模突破了300億元,中國約占據1/10,預計到2020年,全球3D產業規模有望突破2000億元。在政策利好之下,中國3D列印未來前景美好。不過,全球3D列印產業正在經歷技術、材料與套用的發展瓶頸,中國也不例外。因此發展3D列印產業,國內企業仍舊需要努力提高3D列印水平。