大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于3d打印技术在医疗上的应用的问题,于是小编就整理了2个相关介绍3d打印技术在医疗上的应用的解答,让我们一起看看吧。
3D打印技术怎么适用在医疗?
工业4.0时代,3D打印技术以乘风破浪之势为各行业开辟全新的生产模式。在医学领域更是得到了广泛的探索和临床实践,特别是3D膝关节骨缺损的打印技术、股骨头坏死、颈椎、腰椎疾病等骨科领域,帮助许多不能正常行走的患者重新站立行走“走回”健康生活。随着医疗的发展和国家医疗保险政策的实施,3D打印机需求将急剧增加。当医疗遇上3D打印,会碰撞出怎样的火花呢?3D打印在医学领域又能有哪些应用呢?
1、药物
通过在3D打印机中加入装有化学物质的容器,3D打印机可以合成用户所需的药物。这将大大降低药品生产成本,减轻患者负担。
3D打印技术对药物制造的影响主要有4个:实现药物活性成分的个性化定制;剂量的个性化定制;形状的个性化定制;使药物拥有特殊的微观结构,改善药物的释放行为,从而提高疗效降低药物副作用。
2、医疗模型
医疗3D打印机模型允许医生在手术前直观地看到手术部位的三维结构,并帮助医生***手术***。特别是对于复杂的手术,它有助于降低手术风险,提高手术的成功率。
3、植入物
个性化定制人工骨骼在临床应用中的需求特别大,因为人体骨骼形态不规则,个体形态差异较大。有实验收集临床复杂胫骨平台骨折病例和常用胫骨平台钢板CT数据,骨折三维重建、虚拟复位,建立钢板三维模型库,然后进行内固定方案的数字化设计。3D 打印技术可以成型微小复杂结构,在植入物应用上有着得天独厚的优势。
3D打印骨折复位模型和钢板模型,3D模型按数字设计内固定方案进行模拟手术,结果显示3D打印技术结合数字化设计可有效提高复杂胫骨平台骨折内固定植入效果。
4、组织、器官
3D人造器官打印机分为喷墨人造器官打印、微挤压成型人造器官打印和激光***人造器官打印,根据其工作原理,这三种打印机在打印再生组织和器官方面各有利弊。
虽然目前有生物3D打印器官并非功能完整,结构完整,但在药物筛选测试、疾病研究领域已经开始发挥作用。***用3D打印的器官和组织可以有效提高药物的筛选成功率。
5、口腔
3D打印的数字化口腔技术为牙科行业带来了高精度、成本低、高效率的优点,以及符合标准化生产链相符的口腔数据。减少医生手工制作模型,义齿等牙科产品的时间,将精力回归到口腔疾病的诊断和口腔手术本身。
3D打印技术是否会改变医疗行业?
虽然还处在早期研发阶段但人体组织生物打印技术确实打开了一些令人兴奋的可能性,其中包括3D打印整个人体器官的潜力。现在,伴随着卡内基梅隆大学研究人员报告的一项突破性进展,人们离这一科学目标更近了。
据悉,最新的突破使得打印出完整心脏组件成为可能,并且在某些情况下,其功能还能达到跟真实心脏类似的效果。
据了解,构成人体各种器官的特殊细胞由一种叫做细胞外基质(ECM)的物质粘合而成。这是一个由蛋白质组成的网络,它不仅能把所有的东西连接在一起而且还能提供器官正常健康功能所需的生化信号。虽然胶原蛋白是一种在这种结构完整性中起关键作用的蛋白质,但在生物打印上则需要面对一些独特、显著的挑战。
论文第一作者之一Andrew Hudson解释称,由于胶原带白几乎构成了人体身体的每个组织,所以它是一种非常理想的3D打印生物材料,然而3D打印之所以如此困难则是因为它一开始是液态的,这也就意味着当准备打印的时候其会在构建平台上形成一个水坑,为此,研究人员他们开发出了一种能够防止其变形的技术。
Hudson提到的技术主要集中在一种特别开发的水凝胶上,通过这种水凝胶研究人员可以获得一个临时[_a***_]结构。这种水凝胶可以让胶原蛋白一层一层地沉积然后再形成一个坚实的结构。之后研究人员只需将支撑凝胶加热到室温就可以将打印出来的胶原蛋白结构去除掉。
通过这种技术研究团队在人类尺度上构建了一系列概念验证的心脏成分,而不仅仅只是基于胶原蛋白。另外,他们还使用心脏成像数据重建了血管、打开和关闭的心脏瓣膜以及收缩的心室。
不过这些心脏部件跟完整的、功能齐全的3D打印心脏之间仍存在巨大的差距,但由于3D打印心脏可以帮助解决全球器官严重短缺的问题,所以这项研究仍代表了另一个希望。实际上,研究人员正在通过一家名为Fluidform的附属公司致力于这项技术的商业化工作。
相关研究报告已发表在《科学》上。
到此,以上就是小编对于3d打印技术在医疗上的应用的问题就介绍到这了,希望介绍关于3d打印技术在医疗上的应用的2点解答对大家有用。