3D打印技术所具有的快速性、准确性数字化模型驱动的个性化制造及擅长制作复杂形状实体的特性,使它在医学领域有着非常广泛的应用前景。目前,一些医疗专家已经成功通过3D打印技术,根据各自的专业、需求,定制个性化手术器械。同仁医院的眼科医生正是依靠该技术,为自己定制了一把手术刀。
个性化的手术刀
3D打印在学界被称为增材制造,或者快速成形。传统的加工方法是切削加工,而3D打印是一种利用材料层层堆积,制造三维实体结构的技术。它最重要的特点就是可以个性化定制和对复杂结构的制造。
北京市计算中心的齐轶鹏博士告诉《中国科学报》记者,在医疗领域,无论是被施术者还是施术者,都存在个体差异,有了3D打印技术,通过获取病人和医生的数据,可以提前进行手术规划、器械规划。
这把定制的手术刀看上去并没有什么特别,但齐轶鹏透露,刀头的夹角是其中的关键所在。同仁医院的眼科医生希望通过调整角度,使手术刀既符合自身的使用习惯,又有利于提升对特定病人的手术成功率。
“最初,是由医生提出自己的需求,我们据此快速完成数字化模型构建,而后精确快速原型迭代。”齐轶鹏表示,该手术器械的定制过程并不复杂。手术刀的方案设计只用了1个小时,3D技术打印出原型仅用半个小时就立等可取。
在他看来,这种制作方法最大的优势在于响应速度。“患者从入院到手术一般不会超过一周时间,因此,手术、器械规划都需要在一周之内完成。传统的加工方法无法在这么短的周期内完成所有的流程。”
材料与成型技术
据齐轶鹏介绍,目前,3D技术的发展特别依赖于材料和成型技术的配合。
在医学领域,根据不同的应用需求,打印材料一般可以分为四种。第一种统称为没有生物学性能的材料,主要用来制作体外的个性化模型,用于手术规划、疾病治疗,或者辅助大夫与患者沟通,手术器械就是其中之一;第二种则是具有生物相容性的材料。用这种材料制作的个性化器件就可以植入到体内,帮助修复缺损的器官,恢复功能;第三种是可降解的生物活性材料。这种材料可以帮助体内组织的再生,同时它可以被身体吸收并排出。
前三种材料都是没有生命的,而在医学3D打印中,最有挑战性的打印材料是有生命的,即把活细胞当作打印材料,它可以打印出细胞构成的三维结构,用于研究组织的再生、研究疾病发生的原因和药物作用等。
除此之外,在诸多的成型技术中,POLYJET技术是齐轶鹏认为的目前在性能和精度方面最为出色的,医用3D打印多采用的是这种方法,此次定制的手术刀也正是使用该打印技术成型的。
齐轶鹏说,POLYJET被称为树脂喷射固化技术,它所使用的是一种光敏树脂材料。这种材料对特定波长的光十分敏感,照射后可以固化。POLYJET类似于一种“喷墨打印机”,在成型室里铺上一层超薄的光敏树脂。每铺完一层后,喷头架边上的紫外光球立即发射紫外光,快速固化和硬化每层光敏树脂。每打印完一层,机器内部的成型底盘就会极为精确地下沉,而喷头继续一层一层地工作,直到原型件完成。
在成型时,POLYJET使用了两种不同的光敏树脂材料:一种是用来成型实体部件的成型材料,另一种类胶体则用来作为支撑部件的支撑材料。成型完成后,只用一个水喷头就可以轻易地移除支撑材料,留下光滑的表面。
他告诉记者,POLYJET技术是由国外公司发明并申请专利的,目前在国内并没有自己的设备和专利许可,必须依赖进口,因此,能够使用该打印技术的机构也寥寥无几。
普及面临挑战
尽管,3D打印在医疗领域应用潜力无限,但我国尚无相关的3D打印医疗器械安全有效评价体系和法律支撑。《医疗器械注册管理办法》中明确规定,3D打印医疗器械的临床研究必须报CFDA审批后才能进行。齐轶鹏表示,目前,医疗人员还无法在医疗实践中使用3D打印的医疗器械,只能作为实验治疗用。
“适用3D打印的材料还在研究阶段,且国内3D打印机核心技术相对薄弱,已有的成型技术发展得比较粗糙。”齐轶鹏坦言,要在医疗领域深入、普及3D打印依然面临技术挑战。
来源:中国科学报 作者:胡珉琦
为你推荐
资讯 华东医药自研1类新药卡维列隆氨丁三醇片中国上市申请获受理
适用于在控制饮食和增加体力活动的基础上对成人患者的长期体重控制,初始体重指数(BMI)为:≥28kg m2(肥胖),或≥24kg m2 (超重)并伴有至少一种体重相关的合并症,例如...
2026-11-03 21:38
资讯 华东医药口服小分子GLP-1申报上市
11月2日,CDE官网显示,华东医药的口服小分子GLP-1受体激动剂卡维列隆氨丁三醇片(Conveglipron HDM1002)已递交上市申请。据相关报道,此次上市申请适应症为超重或肥胖人群体重管理。
2026-11-03 17:06
资讯 新修订《医疗器械生产质量管理规范》 共性问题解答(第一期)
共性问题一:《规范》第四条要求企业应当将风险管理理念贯穿于质量管理体系运行全过程,请问该全过程具体包含哪些环节?
2026-11-03 15:46
资讯 英捷信医疗宣布完成2亿元人民币B轮融资
英捷信医疗专注于自我给药系统研发与制造。公司产品线覆盖胰岛素、GLP-1、生长激素等生物制剂给药装置,包括一次性预填充注射笔、扭簧注射笔、重复注射笔及自动注射器(AIPen)等。
2026-11-03 11:22
资讯 “药品差比价规则”轻松读
在药品采购、挂网、定价、报销的政策体系里,有效成分相同、剂型规格包装不同的药品,它们的价格谁可以高、谁应该低,具体可以相差多少钱,往往都离不开一句:那就按“药品差比...
2026-11-03 09:12
资讯 赛沃替尼+奥希替尼联合疗法在欧洲和日本的上市申请获受理
11 月 2 日,和黄医药发布公告,赛沃替尼+奥希替尼联合疗法在欧洲和日本的上市申请已获得监管机构受理,用于治疗 MET 驱动的 EGFR 突变非小细胞肺癌(NSCLC)。此前 9 ...
2026-11-03 08:39
资讯 《转移性乳腺癌患者的重“质”人生》视频短片与“健康有心”乳腺癌患者生活质量手账同台发布
2026年10月31日,由北京爱谱癌症患者关爱基金会主办的创新赋能 以行践言第六届癌症患者康复支持大会在浙江湖州举行。
2026-11-02 17:38
资讯 湖南将基层住院起付线统一压至200元,转诊不重复收费
近日,湖南省医保局、湖南省发展改革委、湖南省卫生健康委联合印发《关于贯彻落实国家〈关于医保支持基层医疗卫生服务发展的指导意见〉的通知》(湘医保发〔2026〕45号)。今后...
2026-11-02 16:40
资讯 FDA批准首款质粒DNA免疫疗法上市
10月30日,美国FDA批准INOVIO开发的VOCERYQ(INO-3107),用于降低成人复发性呼吸道乳头状瘤(RRP)的手术频率,成为美国首款获批的质粒DNA免疫疗法,这也是DNA药物平台在人体疾...
2026-11-02 14:40
资讯 健之佳因门店租赁模式补缴税款及滞纳金2.65亿元
10月30日晚间,健之佳发布,公司需规范补缴税款及滞纳金合计约2 65亿元。受此影响第三季度归母净利润由盈转亏,单季亏损3 12亿元。
2026-11-02 11:48
资讯 奥精医疗涉嫌财务数据虚假记载被立案
11月1日晚,奥精医疗公告,公司于11月1日收到中国证监会对公司下发的《立案告知书》(编号:证监立案字0142026050号)。因公司涉嫌定期报告等财务数据虚假记载,根据《中华人民共...
2026-11-02 10:53
资讯 华为首个三类医疗器械注册证获批,进军持续动态血糖监测赛道
近日,国家药监局发布的《2026年10月30日医疗器械批准证明文件送达信息》显示,华为取得持续葡萄糖监测系统的医疗器械注册证。申请人为华为终端有限公司,受理号CQZ2502000,注...
2026-11-01 21:11
资讯 卫材将原研品种海乐卫国内权益交由亿帆医药运营
近日,亿帆医药与卫材(苏州)贸易有限公司正式签署商业化合作协议。根据协议约定,亿帆医药将获得卫材贸易旗下原研抗肿瘤药物海乐卫(Halaven,通用名:甲磺酸艾立布林注射液)...
2026-10-31 21:52
资讯 砺博生物完成近亿元A轮融资
砺博生物成立于2022年,专注于AI赋能干湿闭环的靶标发现及靶向RNA小分子药物研发与优化。2025年8月,公司曾完成近亿元Pre-A轮融资,由天士力资本、磐霖资本联合领投,元生创投等...
2026-10-31 20:17
资讯 美敦力创新医疗器械射频与脉冲双能量消融系统获批
近日,国家药品监管局批准了美敦力公司Medtronic, Inc 一次性使用磁定位标测双能量消融导管、心脏双能量消融系统、三维心脏电生理标测系统、一次性使用体表参考电极创新产品注册申请。
2026-10-30 15:42
资讯 迈瑞医疗的三季报
报告显示,前三季度实现营业收入270 97亿元,同比增长4 89%;归母净利润71 84亿元,同比下降5 10%;经营活动现金流净额82 97亿元,同比增长14 08%。第三季度单季收入93 5...
2026-10-30 14:42
资讯 盐野义拟出售在华仿制药业务
据业内消息,盐野义拟将所持南京长澳制药有限公司、深圳市联诚医药有限公司各100%股权,全部转让给浙江高跖医药科技股份有限公司。交易完成后,盐野义将彻底退出中国仿制药生产...
2026-10-30 14:08
资讯 礼来三季度业绩超预期,再次上调全年业绩指引至910亿-920亿美元
10月29日,礼来公布2026年三季报,第三季度营收为243 97亿美元,同比增长39%;净利润64 51亿美元,同比增长16%。前三季度,礼来累计营收671 7亿美元,同比增长46%,净利润为2...
2026-10-30 10:23



