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《特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集(摘要)》2017年
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3D打印技术在医学领域的应用及发展

张成宇  陈继民  陈鹤天  曹文意  李东方  
【摘要】:3D打印是一种增材制造(AM)技术,可从患者自身的医学图像(如计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI))重建生成三维模型。3D打印使生产具有高灵活性、高复杂性的以病患为导向的个性化装置结构成为了可能,这完全克服了传统制造技术,如锻压、注塑等的缺点。此外,3D打印可以定制个性化医疗产品,使其在医疗领域应用更为广泛。3D打印技术在20世纪80年代首次推出,已经成为制造定制产品的最有效的方法之一。根据Wohlers报告,AM行业(包括全球所有服务和产品)的复合年增长率在过去27年中增长了26.2%,达到2015年的51亿美元。与AM行业的其他应用领域相比,医疗行业是第三大市场,约占整体的16%,其上是汽车和消费电子产品(均占总体的20%)。随着3D打印在医疗应用中的广泛应用,医疗市场预计将显著增长。这主要是由于对患者定制医疗产品的需求增加。目前,3D打印技术可用于各种医疗领域,包括牙科,解剖模型,医疗器械,组织工程支架,组织模型和药物制剂。到目前为止,3D打印在牙科和助听器行业最受欢迎。可能是因为这些产品(如牙科修复体,外科手术导板和助听器外壳)尺寸小巧,并需要针对患者进行设计。临床应用包括医疗设备,如矫形器、假体(OP),手术器械和解剖模型。高度个性化定制的手术器械是确保准确性和提高效率的必要条件,解剖模型可以帮助术前规划和医患交流。3D打印在组织工程领域中也越来越受欢迎。组织和器官打印是一个新兴领域,备受学术界和工业界的广泛关注。此外,3D打印用于药物测试和高通量筛选的临床前研究,例如患者特异性组织和疾病模型,也是开发患者定制药物和减少动物模型使用的另一个具有潜力的新兴领域。本文总结了3D打印在医疗保健领域的应用及发展方向。为了更好地了解该技术的潜力和局限性,讨论了常见的3D打印技术和可打印生物材料。所讨论的应用领域包括牙科,组织工程支架,工程组织模型和医疗器械。最后,对全文进行了总结,并对医疗3D打印的未来进行展望。

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