生物醫療：3D打印使個性化醫療成為現實

人體組織主要由自組裝聚合物(蛋白質)和骨礦物質組成，金屬以微量元素的形式存在，具 有分子尺度的功能。金屬生物材料是人類應用最早也是目前使用最多的醫用生物材料之一， 目前臨床使用的金屬生物材料包括不銹鋼、鈷鉻合金(Co-Cr 合金)、鈦(Ti)等不可降解金屬 及鎂(Mg)、鐵(Fe)、鋅(Zn)等可降解金屬。近年來隨著 3D 打印技術的進步和 3D 打印材料 的發展，有學者提出利用 3D 打印技術克服傳統制作工藝缺陷，這在一定程度上促進了外 科手術規劃和外科金屬植入物的進步。目前已有大量體內外實驗證實 3D 打印金屬基生物 材料在實踐應用中的可行性，為推進個性化醫學提供了前所未有的可能性。目前，3D 打 印金屬基生物材料主要用于口腔科、組織修復、骨科植入及心血管設備的應用。

齒科：隨著生活水平的提升，大眾對于自身外觀的重視度不斷提升，加之三維影像和光學 掃描儀設備的研發以及 SLA、DLP 技術的成熟，3D 打印在口腔數字化加工、個性化定制、 特別是數字化種植導板，通過口掃、設計、3D 打印，來實現真正的精準種植和精準醫療， 減少了患者的等待時間，提高了患者的舒適度，降低了手術風險，給患者帶去更快捷安全 的體驗。3D 打印目前主要用于口腔正畸、口腔修復、口腔種植。

Technavio 公司《2019-2023 年全球牙科 3D 打印設備市場》指出，2019 年至 2023 年， 全球牙科 3D 打印設備市場將增長至 6.67 億美元。據國家統計局《第三次全國口腔流行病 抽樣調查結果》顯示，全國有 94%的人口存在某種形式的牙齒問題，85%的人口患有牙周 病，在 35-45 歲的人群當中僅有 14.5%的人口擁有健康的牙周組織，30%-50%的人口存 在牙齒咬合問題。由此可見，中國齒科產品市場前景非常廣闊，預計隱形矯正市場將迎來 爆發式增長。 2017 年聯泰科技正式成立口腔應用事業部，投入了一千多萬元的研發資金，從硬件、軟 件、材料三大維度投入，研發出專業用于口腔齒科 EvoDent 系列數字化牙科專用的 3D 打 印設備，為深挖口腔應用進一步助力。目前，聯泰科技 SLA 技術的隱形正畸市場已經占 據 30%以上市場應用份額，DLP 技術也占到市場的近 20%。 

輔助治療及解剖模型：中山大學的學者通過計算機斷層掃描患者骨盆三維模型，并運用 3D 打印技術構建 3D 物理模型，為繼發于髖關節發育不良（DDH）患者實施全髖關節置 換術（THA），模型的使用讓手術有更好的計劃從而簡化了外科手術過程，組件在術前計 劃和手術中使用的實際大小之間的一致性較高。 

支架與假體：因為鈦表面有致密的氧化鈦（TiO2）保護膜，具有高強度重量比，非磁性和 高耐腐蝕性的優點，通常永久性骨組織假體采用金屬鈦或其他材料，并在表面附加凝膠材 質涂層，增強生物相容性，促進植入物假體周圍的細胞生長并降低鈦或其他永久性材料可 能造成的炎癥和感染風險。Winder 等將 3D CT 成像和 3D 打印技術相結合，通過制作出 患者頭骨模型得到定制鈦板，實現對患者顱骨缺損部分進行修復。 

生物 3D 打印：生物 3D 打印是利用快速成型技術(RP)將生物材料和生物單元按仿生形態 學、生物體功能、細胞生長微環境等要求，使得細胞單個或串聯打印，一層一層，直接創 建三維組織或器官的制造方法，細胞直接打印是對組織工程的一種延伸，相比于支架，生 物打印可以在支架不同位置實現不同種類、不同密度的細胞沉積，直接對組織或器官進行 打印。人造血管具有較好的灌注能力和很高的滲透性，可以使介質沿徑向擴散，類似于天 然血管。

目前就生物3D打印機而言對于中國地區，生物醫療行業的發展審核力度較為嚴格，審核周期較長，對于公立與私立醫院之間也存在著對3D打印技術的不同態度，尤其是體內植入物的審核醫療標準的審核周期和嚴格程度在一定程度上都限制著3D打印機在生物醫療方面的應用，不過就齒科而言，目前國內已經得到了廣泛且充足的市場化、醫療化、模式化進程，發展已有數十年之久，在各大齒科醫療機構都將3D打印機的應用視為一種重要的齒科醫療手段革新。