3D打印在醫(yī)療行業(yè)的應用及市場前景
魔猴君 行業(yè)資訊 1637天前
隨著3D打印技術(shù)發(fā)展的日趨完善，它的應用領(lǐng)域越來越廣。3D打印高還原和高精度的數(shù)字化特性讓其深受各行各業(yè)的歡迎。3D打印技術(shù)可以直接將3D設計模型轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的產(chǎn)品。相較于傳統(tǒng)制造方式，更適合制作小批量定制化的產(chǎn)品以及復雜形狀的產(chǎn)品。
由于人體的個體差異，手術(shù)導板、醫(yī)療植入物、義齒等醫(yī)療器械，對個性化定制的要求很高。因此，"個性化"為3D打印技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)搭建了深度結(jié)合的橋梁。
3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應用
現(xiàn)階段，3D打印在醫(yī)療行業(yè)的主要應用有：用于手術(shù)與規(guī)劃或教學的3D打印醫(yī)療模型，手術(shù)導板，外科/口腔植入物，康復器械，生物3D打印人體組織、器官等。隨著材料的升級，生物兼容性3D打印材料也為3D打印血管、器官等應用到臨床創(chuàng)造了實際案例。
1. 醫(yī)療模型和手術(shù)導板3D打印
在術(shù)前根據(jù)患者的CT數(shù)據(jù)進行三維建模，然后利用3D打印機將模型打印出來，得到醫(yī)療模型。該模型主要作用是讓醫(yī)生在手術(shù)前可以直觀看到手術(shù)部位的三維結(jié)構(gòu)，有助于醫(yī)生規(guī)劃手術(shù)方案。尤其針對復雜手術(shù)，有助于降低手術(shù)風險，提高手術(shù)的成功率。
2. 康復器械3D打印
3D打印為矯正鞋墊、仿生手、助聽器等康復器械帶來的真正價值不僅僅是實現(xiàn)精準的定制化，更主要體現(xiàn)在讓精準、高效的數(shù)字化制造技術(shù)代替手工制作方式，縮短生產(chǎn)周期。以助聽器為例，傳統(tǒng)工藝制作，技師需要通過患者的耳道模型做出注塑模具，然后對模具進行鉆音孔等后處理。而使用3D打印機制作助聽器只需將掃描的CAD文件轉(zhuǎn)為3D打印機可讀取的設計文件，進一步打印出來即可。目前市面上的大型工業(yè)3D打印機除了工業(yè)應用外，也可應用于醫(yī)療模型打印。迅實科技的SLA 3D打印機超大打印幅面，每小時可打印48個助聽器模型。
3. 植入物3D打印
由骨腫瘤、車禍等造成的骨骼缺損、頜面損傷、顱骨修補等，都無法用一般修復產(chǎn)品進行治療，而3D打印產(chǎn)品提供了有效的解決方案。打印的假體可以根據(jù)患者的自身特點進行量身定制。
以及現(xiàn)在應用十分廣泛的數(shù)字化口腔技術(shù)，就是利用了3D打印技術(shù)進行齒科治療。通過數(shù)字導板等地使用，讓齒科醫(yī)療更精準，同時有效緩解齒科醫(yī)資力量短缺的問題。
3D打印技術(shù)應用于口腔醫(yī)療的基本流程
4. 藥品3D打印
3D打印技術(shù)對制造的影響主要有4個：實現(xiàn)藥物活性成分的個性化定制；劑量的個性化定制；形狀的個性化定制；使藥物擁有特殊的微觀結(jié)構(gòu)，改善藥物的釋放行為，從而提高療效降低藥物副作用。
5. 器官3D打印
比較有名的案例是2019年4月，以色列特拉維夫大學成功以病人自身的組織為原材料，3D打印出全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的"完整"心臟。
3D打印技術(shù)應用于醫(yī)療行業(yè)的市場前景
2017年，3D打印在全球醫(yī)療領(lǐng)域的市場規(guī)模達8.3億美元。目前全球都處于老齡化持續(xù)嚴重的進程中，這更為醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應用發(fā)展提供了廣闊空間。
中國老齡化程度持續(xù)加重，2020年65歲以上人口占比將達12%
據(jù)統(tǒng)計，2017 年，全球醫(yī)療器械行業(yè)的市場規(guī)模超過 4000億美元，并仍將穩(wěn)步增長。同年我國醫(yī)療器械行業(yè)的市場規(guī)模達到 774 億美元，占當年全球市場規(guī)模的 19.2%。考慮到中國巨大的人口基數(shù)，未來隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升，醫(yī)療器械行業(yè)仍有非常巨大的發(fā)展空間。
全球醫(yī)療器械市場規(guī)模逐年增長
3D 打印技術(shù)可以成型微小復雜結(jié)構(gòu)，在植入物應用上有著得天獨厚的優(yōu)勢。2017 年中國各類植入物銷售收入總計 190 億元，預計在 2022 年，將達到 366 億元的市場。2017 年底獲得 FDA醫(yī)療器械注冊證的 3D打印醫(yī)療器械已超過了 100 個，其中包括了多款由不同品牌制造的 3D 打印脊椎植入物和關(guān)節(jié)植入物。
中國植入物銷售收入
中國骨科植入物市場預測
目前，3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應用臨床時仍有一些困難。打破材料的限制是之后3D打印與醫(yī)療行業(yè)更好結(jié)合的重中之重。可以預見的是，精準數(shù)字化一定是未來醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的方向。尤其是醫(yī)資力量短缺的中國，3D打印技術(shù)的普及更是大勢所趨。
