3D打印技術(shù)在個(gè)性化骨科醫(yī)療植入物領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，采用3D打印制作的的顱骨、下頜骨、肩胛骨、胸骨、脊柱籠、髖臼杯、膝關(guān)節(jié)、截骨融合器等均已在臨床手術(shù)中獲得了應(yīng)用，部分產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的批量化生產(chǎn)。

由于3D打印骨科醫(yī)療植入物直接與患者的生命健康和安全息息相關(guān)，因此在做手術(shù)植入人體之前必須完成大量的研發(fā)試驗(yàn)，包括原材料的選取和測(cè)試、結(jié)構(gòu)形式的確定、動(dòng)物試驗(yàn)的驗(yàn)證、臨床手術(shù)的實(shí)施等。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，3D打印骨科醫(yī)療植入物在應(yīng)用過(guò)程中積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

由于巨大的市場(chǎng)需求，目前已有多家專業(yè)的3D打印醫(yī)療植入物器械供應(yīng)商。從種類上來(lái)說(shuō)，截至2017年底，F(xiàn)DA已批準(zhǔn)了超過(guò)100個(gè)3D打印醫(yī)療產(chǎn)品，涉及近20個(gè)類別。

FDA在推動(dòng)美國(guó)成為3D打印醫(yī)療領(lǐng)域領(lǐng)域應(yīng)用方面發(fā)揮了巨大作用

現(xiàn)階段全球生產(chǎn)的具有多孔結(jié)構(gòu)表面的髖臼杯接近25%是采用3D打印技術(shù)制造的。意大利AdlerOrtho和Lima.Lto公司通過(guò)3D打印技術(shù)生產(chǎn)的帶有小梁結(jié)構(gòu)的髖臼杯己于2007年通過(guò)CE認(rèn)證，美國(guó)Exactech公司生產(chǎn)的同類產(chǎn)品也在2010年上市。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2015年，就已經(jīng)有超過(guò)30000名患者植入了3D打印的髖臼杯。

在國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域開(kāi)展工作較多的研究團(tuán)體有：上海交通大學(xué)第九人民醫(yī)院的戴尅戎院士、王成燾教授、王燎主治醫(yī)師團(tuán)隊(duì)，復(fù)旦大學(xué)中山醫(yī)院、上海十院蔡鄭東教授團(tuán)隊(duì)，北京大學(xué)第三醫(yī)院張克、劉忠軍、蔡宏團(tuán)隊(duì)，北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院董家鴻團(tuán)隊(duì)，第四軍醫(yī)大學(xué)郭征、高國(guó)棟團(tuán)隊(duì)，西北有色金屬研究院羅麗娟、余森、于振濤團(tuán)隊(duì)以及中科院沈陽(yáng)金屬研究所等。

3D打印在康復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用

上海交通大學(xué)第九人民醫(yī)院在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了3D打印醫(yī)療植入物的應(yīng)用研究。早在1987年，他們就將CAD、CAM技術(shù)引入個(gè)性化假體領(lǐng)域，完成100多例人工關(guān)節(jié)置換，人工半骨盆置換，累計(jì)為96家醫(yī)院提供了6000多植入物。王燎主治醫(yī)師還與上海政法學(xué)院的湯嘯天編審合作，提出了3D打印與醫(yī)療相結(jié)合的3項(xiàng)建議，即：(1)建立臨床應(yīng)用試點(diǎn)；(2)促進(jìn)食品藥品監(jiān)督局(行政主管機(jī)關(guān))、醫(yī)院(研制方)與患者(使用方)簽署三方備忘錄，共擔(dān)研究不確定性風(fēng)險(xiǎn)，共享科技創(chuàng)新收益；(3)開(kāi)發(fā)特殊意外保險(xiǎn)，為規(guī)避研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，共擔(dān)收益提供了較好的參考建議。

3D打印醫(yī)療導(dǎo)板應(yīng)用

復(fù)旦大學(xué)中山醫(yī)院曾將3D打印技術(shù)應(yīng)用于經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換手術(shù)，為77歲高齡的主動(dòng)脈瓣重度狹窄合并關(guān)閉不全患者實(shí)施手術(shù)規(guī)劃及導(dǎo)航。此外上海十院蔡鄭東教授團(tuán)隊(duì)已成功為近200多名病人成功進(jìn)行半骨盆置換手術(shù)。

3D打印手術(shù)規(guī)劃應(yīng)用

北京大學(xué)第三醫(yī)院張克等與北京愛(ài)康宜誠(chéng)醫(yī)療器材股份有限公司合作生產(chǎn)的椎間融合器、人工椎體兩個(gè)產(chǎn)品即將完成臨床觀察。此外，2014年8月他們打印并移植了******3D樞椎；2015年9月******3D打印人工髖關(guān)節(jié)假體也獲批進(jìn)入“量產(chǎn)”時(shí)代。北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院董家鴻利用3D打印模型實(shí)時(shí)引導(dǎo)重要管道分離和病灶切除，成功完成10例膽道癌癥精準(zhǔn)根治性切除。

3D打印口腔矯正、修復(fù)應(yīng)用

除上海、北京外，第四軍醫(yī)大學(xué)在3D打印植入物方面也進(jìn)行了積極的探索。2014年5月，西安鉑力特與第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院合作，為患者打印鈦合金肩胛骨植入物、骼骨植入物、鎖骨植入物；2018年，西京醫(yī)院******采用3D打印多孔生物陶瓷實(shí)現(xiàn)可降解人造骨修復(fù)高難度長(zhǎng)段骨缺損，同時(shí)完成全球首例4D打印乳房重建手術(shù)。

4D打印乳房重建植入物

自2016年以來(lái)，第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院先后與西工大、西交大、鉑力特、西北有色、上海九院等合作，完成鈦合金胸骨置換21例，鈦合金肋骨置換10例，治療胡桃?jiàn)A的血管外支架置百余例，另外實(shí)驗(yàn)儀器、手術(shù)器械以及手術(shù)導(dǎo)板、醫(yī)學(xué)模型等打印共計(jì)500多例。

3D打印醫(yī)療植入應(yīng)用

西北有色金屬研究院羅麗娟等分別通過(guò)激光和電子束選區(qū)熔化技術(shù)制備出多種不同微孔結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的多孔鈦合金，并已成功制備出口腔修復(fù)用鈦合金個(gè)性化牙冠植入體，對(duì)植入物的骨整合性能、生物安全性和體內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定性開(kāi)展了研究。中科院金屬所與山東威高骨科材料有限公司合作，制備出具有骨小梁結(jié)構(gòu)的多孔鈦合金頸椎融合器和腰椎融合器，治愈頸椎和腰椎疾病已獲取國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)合格報(bào)告，相關(guān)的臨床實(shí)驗(yàn)正在開(kāi)展中。

本文所述的醫(yī)療應(yīng)用團(tuán)體無(wú)法覆蓋國(guó)內(nèi)所有，但從眾多成果可以看出，3D打印在醫(yī)療植入領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來(lái)越被醫(yī)院和病患所能接受。通過(guò)定制化來(lái)滿足病患個(gè)體的需求，快速制造來(lái)及時(shí)挽救生命，復(fù)雜制造實(shí)現(xiàn)了更好的治愈效果，這些都是3D打印為醫(yī)療帶來(lái)的變革。當(dāng)前，雖然通過(guò)國(guó)家認(rèn)證的3D打印植入物數(shù)量仍然有限，但相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和格則正在得到快速建立，3D打印將會(huì)給社會(huì)帶來(lái)更多福音。