3D打印改变医疗植入物的4种方式

据外媒报道，麻省理工学院研究团队在《自然-通讯》上发表了一项研究称，他们开发出一种纳米导电聚合物，并在此基础上制造了可3D打印的水凝胶，可作为大脑植入物来缓解大脑疾病。

事实上，使用增材制造技术制造医疗植入物已有10多年的时间。 3D打印技术使植入物制造商能够创造出复制自然骨骼形状和功能的复杂几何图形， 并可以大大缩减生产这些植入物所需要的时间。

随着增材制造技术的不断发展和成熟，它在医疗领域的应用也越来越多。在最近一期《增材制造》杂志中，重点介绍了3D打印植入物的许多应用，从成功完成的手术中使用的设备到影响下一代医疗设备的研究，不一而足。 据相关报告显示，3D打印不仅是大规模生产髋关节杯和脊柱笼的替代方法；实际上，它正在重塑植入物的功能以及治疗患者的方法。

3D打印改变医疗植入物的方式有以下四种：

 1. 加快产品开发。 3D打印允许创建新的几何形状，例如，小梁格， 它可刺激给定植入物上的骨骼向内生长。该技术不仅提供创建和测试这些几何形状的功能，还可以使用预期的制造过程对它们进行原型制作并快速完成。一旦找到正确的设计，植入物即可立即投入生产。正如植入物制造商Amplify Additive的业务开发副总裁Ryan Hanes所说， 使用增材， “原型即产品”。

膝盖植入物（铸造和机械加工的膝盖植入物（左），金属3D打印的植入物（中，右））

2. 更易于获得定制植入物。 快速的产品开发带来了3D打印技术的另一个优势：定制植入物同样可以被开发和制造得更快。 患者可以接触到适合自己身体的植入物，从而使手术更加容易进行，健康状况更良好。例如，迈阿密大学的外科医生最近为患有镰状细胞病的患者制作了一种3D打印的钛距骨。比起将患者的踝关节与后脚跟融合，这种替代距骨可以保持患者的活动能力，不会夺走她的脚动能力。

3. 利用生物相容性材料创造新的机会。 3D打印技术提供了处理常见植入物材料的新方法。澳大利亚的研究人员已经证明了一种可用于3D打印镍钛合金支架的工艺，镍钛合金是一种形状记忆合金，变形后可恢复到指定几何形状。该材料早已用于动脉支架的制造，但是将其与3D打印结合使用，可以获得更多样化的尺寸和配置。聚合物和其他材料也可以从增材制造中受益；例如，可以将用作支撑结构和人造骨移植物的生物陶瓷3D打印成精确的几何形状以适应患者的解剖结构，而不必由外科医生手动操作。

3D打印镍钛合金支架

4. 简化手术。为特定患者定制植入物在治疗过程中好处更明显。许多重建手术仍然需要外科医生大量的手工操作和手术技巧。但是，使用为患者准备的定制植入物意味着外科医生在手术室进行的调整和手工操作将大大减少。 手术可以在更快速、更低侵入性的状态下完成；因此，患者将恢复的更快，并具有更好的健康状况。3D打印的植入物甚至可以减少给定条件下所需的手术数量。比如，用可溶聚合物3D打印的青光眼支架可以省去目前常用的钛制支架所需的后续手术。

3D打印的青光眼支架