3D打印，也叫增材制造技術(shù)，是快速成型技術(shù)的一種，是以三維數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光、熱熔等方式將金屬、陶瓷、塑料、細(xì)胞等材料進(jìn)行逐層堆積粘合，制造物體的技術(shù)。3D打印產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游建模工具、軟件、材料，中游打印設(shè)備，下游應(yīng)用與服務(wù)，醫(yī)療3D打印在此基礎(chǔ)上增加了醫(yī)療和生物的屬性。3D打印發(fā)展歷史短，全世界都處于起步階段，其主要優(yōu)勢(shì)在個(gè)性化定制和高附加值，定位在傳統(tǒng)制造業(yè)的補(bǔ)充，而不是完全顛覆和替代，與傳統(tǒng)工藝配合使用增加了更多想象空間。全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模正逐年攀升，醫(yī)療的個(gè)性化需求和高附加值特征，使得該領(lǐng)域成為最適合使用3D打印技術(shù)的領(lǐng)域，近年來應(yīng)用專利的數(shù)量遠(yuǎn)超其他行業(yè)。幾個(gè)應(yīng)用較多的領(lǐng)域包括：醫(yī)療模型(教學(xué)、手術(shù))、矯形或正畸、手術(shù)導(dǎo)板、牙科及骨科、植入物、精準(zhǔn)用藥、藥物篩選、藥物劑型設(shè)計(jì)等。其中最早在醫(yī)療領(lǐng)域大規(guī)模生產(chǎn)的是助聽器，目前口腔行業(yè)應(yīng)用規(guī)模最大，導(dǎo)板已經(jīng)很成熟，定制化植入物需要三類醫(yī)療器械注冊(cè)證才能商業(yè)化。上游材料、軟件、設(shè)備，下游是應(yīng)用，國(guó)內(nèi)企業(yè)未來發(fā)展的著眼點(diǎn)和突破口在于應(yīng)用。目前3D打印公司多數(shù)還屬于通用技術(shù)，專做醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的較少且剛剛起步，企業(yè)優(yōu)勢(shì)不明顯，隨著陸續(xù)有企業(yè)申請(qǐng)到注冊(cè)證，醫(yī)療市場(chǎng)將出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)局面。

醫(yī)療3D打印產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)Wohlers Report的統(tǒng)計(jì)，2014年全球3D打印在生物醫(yī)療領(lǐng)域的產(chǎn)值為5億美元左右，主要應(yīng)用于合金骨骼、假牙、假肢和局部人體/器官模型。據(jù)Allied Market Research統(tǒng)計(jì)，2015年全球3D打印醫(yī)療保健市場(chǎng)的銷售額為5.79億美元。由此預(yù)測(cè)到2020年，3D打印在生物醫(yī)療的產(chǎn)值將達(dá)到接近40億美元體量，CAGR分別為37%。但長(zhǎng)期來看，其市場(chǎng)潛力超過萬億美元。國(guó)內(nèi)公司于2008-2012 年開始大規(guī)模進(jìn)入3D打印領(lǐng)域，且投資非?；馃?，經(jīng)過幾年的市場(chǎng)培育，投資熱情已逐漸趨于理性。目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模還沒有發(fā)展起來，行業(yè)里還沒有年銷售額超過兩億的企業(yè)，千萬級(jí)的公司也只有幾家。國(guó)內(nèi)用于推廣和普及3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的全國(guó)性平臺(tái)較少,，較大的主要有南京 3D 打印研究院、陜西渭南市高新區(qū)3D打印產(chǎn)業(yè)園、中國(guó)3D打印創(chuàng)新中心(青島)。主要的組織和媒體為中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)3D打印聯(lián)盟、3D 打印在線，小而分散，不成體系。

醫(yī)療行業(yè)3D打印市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

行業(yè)政策

為保護(hù)醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)受試者安全，規(guī)范臨床試驗(yàn)審批工作，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局制定了《需進(jìn)行臨床試驗(yàn)審批的第三類醫(yī)療器械目錄》，將定制增材制造（3D打?。┕强浦踩胛锏?類產(chǎn)品收錄到其中。但是，業(yè)內(nèi)對(duì)改革3D打印技術(shù)等高科技產(chǎn)品上市審批流程仍存在較高呼聲。工信部、財(cái)政部等印發(fā)《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015－2016年）》，提出到2016 年，初步建立較為完善的增材制造產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)銷售收入實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)速度30%以上，整體技術(shù)水平與國(guó)際同步。其中醫(yī)用領(lǐng)域發(fā)展目標(biāo)為：初步成為新藥研發(fā)、臨床診斷與治療的工具。在全國(guó)形成一批應(yīng)用示范中心或基地。

2016年3月8日，科技部公布《關(guān)于發(fā)布國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究等重點(diǎn)專項(xiàng)2016年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知》，指南明確將“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”列為2016年優(yōu)先啟動(dòng)的重點(diǎn)專項(xiàng)之一，并正式進(jìn)入實(shí)施階段。2016年3月9日，科技部還同時(shí)發(fā)布了《生物醫(yī)用材料研發(fā)與組織器官修復(fù)替代重點(diǎn)專項(xiàng)2016年度項(xiàng)目申報(bào)指南》，將個(gè)性化植、介入器械的快速成型及生物3D打印技術(shù)作為幫扶對(duì)象，會(huì)給與財(cái)政補(bǔ)貼。2017年2月，省經(jīng)信委發(fā)布《安徽省“十三五”醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，“3D打印技術(shù)醫(yī)療器械”被列入中四大發(fā)展重點(diǎn)之中。規(guī)劃中提及的最尖端的產(chǎn)業(yè)則是“細(xì)胞3D打印”，這是更微觀級(jí)別的醫(yī)學(xué)操作。它意味著，可能在五年之內(nèi)，這就將成長(zhǎng)為安徽醫(yī)療新產(chǎn)業(yè)。

3D醫(yī)療打印技術(shù)

如果要問3D打印在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用最廣的是什么，那自然要數(shù)肢體和器官打印。 在人的身體上，可替換度最高的自然當(dāng)屬肢體、牙齒等。這些部位的主要功用輔助人的行動(dòng)和生活，功能單一，所以結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。

并且，四肢的殘缺理論上來說幾乎不會(huì)對(duì)人的壽命造成明顯的影響。因此，義肢、假牙很普遍，而3D打印技術(shù)一旦出現(xiàn)，其自然也被迅速應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)域中來。目前在生活中，3D打印義肢技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并得到了廣泛應(yīng)用。如果說打印肢體、牙齒等是easy級(jí)的話，那么，3D打印器官可能就是hard級(jí)。而相關(guān)的研究也正在有條不紊地展開。

3D打印器官之所以存在困難，是因?yàn)槠鋬?nèi)部有大量的血管，并且各個(gè)器官的組織構(gòu)成也不一樣。比如大腦主要由大量的神經(jīng)組織構(gòu)成，要實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)組織的打印和培養(yǎng)目前還是存在較大的技術(shù)困難的。

不過可喜的是，目前已經(jīng)有3D肝臟被打印出來，并且成功存活。美國(guó)生物科技公司就曾經(jīng)利用細(xì)胞3D打印技術(shù)，在細(xì)胞培養(yǎng)基座中打印出肝臟所需的細(xì)胞組織。經(jīng)過在器皿中的培養(yǎng)，就可以生長(zhǎng)為正常形狀的肝臟并移植到人體。只不過，這個(gè)肝臟的細(xì)胞在經(jīng)過打印后會(huì)失去活性，變成死細(xì)胞。除了肝臟之外，腎臟、胰臟等器官也在研究當(dāng)中。研究者們普遍認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)真正功能健全、可移植的3D打印器官，至少還需要10年的時(shí)間。

對(duì)于人體器官移植發(fā)展來講，10年的時(shí)間不算長(zhǎng)，但也不短。一旦這項(xiàng)技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，其帶來的改變將是革命性的：亟待手術(shù)的人們將不必因?yàn)榈炔坏交铙w器官而絕望地死去，器官也將成為可以批量生產(chǎn)的商品。對(duì)解決活體器官短缺、延長(zhǎng)人類壽命，甚至是產(chǎn)生新的器官供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈，都將帶來積極的影響。

從“一次性”到“重復(fù)性”

3D打印另一項(xiàng)在醫(yī)療領(lǐng)域擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用則是輔助手術(shù)。手術(shù)是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)性很高的工作，尤其是對(duì)內(nèi)臟等人體內(nèi)部器官組織的手術(shù)處理。

最初在沒有任何可視的醫(yī)療設(shè)備的時(shí)候，醫(yī)生們判斷某一部位有問題的話，只能先打開身體，然后探索著尋找病變的位置，再實(shí)施手術(shù)。這個(gè)過程中醫(yī)生則主要依靠自身累計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

但人體是各異的，在后來儀器、電子設(shè)備的加持下，醫(yī)生們?cè)谧鍪中g(shù)之前通過技術(shù)手段就可以確定病灶，手術(shù)的精確性又相比經(jīng)驗(yàn)手段大大提高。 無論是最初的“單刀直入”還是可視化的設(shè)備加持，手術(shù)有一個(gè)明顯的特征：一次性。而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，手術(shù)操作開始具備了另一個(gè)特征：重復(fù)性。我國(guó)在3D打印應(yīng)用在手術(shù)方面也已經(jīng)取得了技術(shù)的突破。

南京醫(yī)科大學(xué)二附院心血管中心就利用3D打印心臟的技術(shù)，復(fù)制了一位心臟病患者的心臟，從而發(fā)現(xiàn)了其心臟中復(fù)雜的血管構(gòu)造，并通過模擬不同的手術(shù)手段，最終制定出了最佳的手術(shù)方案，并順利進(jìn)行。那么，當(dāng)手術(shù)從“一錘定音”變成了可反復(fù)試驗(yàn)的醫(yī)療手段，無疑將大大提高手術(shù)成功率，降低風(fēng)險(xiǎn)。而在另一方面，通過對(duì)手術(shù)過程的重復(fù)性模擬，也會(huì)增加醫(yī)生們的操作熟練度，手術(shù)的時(shí)間會(huì)被大大縮短，患者也將避免遭受更長(zhǎng)時(shí)間的手術(shù)痛苦。除此之外，3D打印技術(shù)甚至還會(huì)用到制藥行業(yè)中去，實(shí)現(xiàn)患者按需打印藥物的可能；制作康復(fù)器械如矯正鞋墊、助聽器；打印植入物如骨骼等?？梢哉f3D打印技術(shù)正在全方位地影響著醫(yī)療行業(yè)的走向。

來源:搜狐網(wǎng)

編輯：董強(qiáng)