2018年7月，一臺常規(guī)的鎖骨置換手術(shù)在昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院進行，但手術(shù)中使用的假體，卻與從前的不太一樣。這是全國首次運用3D打印技術(shù)制造的可植入替換鎖骨，隨著科技手段的不斷進步，云南醫(yī)學3D打印技術(shù)逐漸走出實驗室，運用到普通人身上，讓3D打印變得不那么神秘。雖然產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，但3D打印真正迎來市場化應用的春天似乎還差一股東風，來打破政策及市場兩道壁壘。對此，昆明市正在積極探索。
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云南醫(yī)學3D打印起步早
3D打印技術(shù)誕生于上世紀80年代，也稱“增材制造技術(shù)”，是一種以計算機設(shè)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，使用粉末狀金屬、塑料或者其他可黏合材料，通過逐層堆疊的方式，將材料逐層黏合以構(gòu)造成三維物體的技術(shù)，在航天、工業(yè)、文創(chuàng)、醫(yī)學方面均有運用。
云南算是全國開展醫(yī)學3D打印較早的省份之一，在業(yè)內(nèi)人士看來，昆明科研院所、大學、醫(yī)院人才聚集，是發(fā)展醫(yī)學3D打印技術(shù)的沃土。早在十幾年前，多所高校和醫(yī)院的專家，便開始涉足該領(lǐng)域；而近年來發(fā)展大健康產(chǎn)業(yè)良好的政策和服務氛圍，也讓本土的3D打印企業(yè)茁壯成長。
醫(yī)學3D打印技術(shù)有因人而異、就地制作、不限數(shù)量、節(jié)約成本，正好能滿足個體化、精準化醫(yī)療需求等特點。特別是在數(shù)字醫(yī)學時代，以3D打印為代表的數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應用以及基礎(chǔ)研究正處于持續(xù)飛速發(fā)展、技術(shù)騰飛的階段，如今在昆的大多數(shù)三甲醫(yī)院都將3D技術(shù)運用到了臨床影像輔助檢查方面。
但對于醫(yī)學3D打印技術(shù)而言，3D影像模型重建僅僅只是“冰山一角”。目前，醫(yī)療行業(yè)3D打印技術(shù)的應用主要包括：無需留在體內(nèi)的醫(yī)療器械，包括醫(yī)療模型、診療器械、康復輔具、假肢、助聽器、齒科、手術(shù)導板等；個性化永久植入物，使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通過3D打印骨骼、軟骨、關(guān)節(jié)、牙齒等假體，通過手術(shù)植入人體；3D生物打印，即使用含細胞和生長因子的“生物墨水”，結(jié)合其他材料層層打印出產(chǎn)品，經(jīng)體外和體內(nèi)培育，形成有生理功能的組織結(jié)構(gòu)。
簡而言之，打造可植入的人體置換物如骨頭甚至器官、細胞，是3D打印技術(shù)在醫(yī)學運用的“金字塔尖端”，也是行業(yè)一直努力探索的方向。
實施全國首例3D打印鎖骨植入手術(shù)
2018年7月3日，昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院胸外科團隊與云南增材佳唯科技有限公司合作，實施了一例3D打印鎖骨置換手術(shù)。這是全國首次運用3D打印PEEK（聚醚醚酮）材料，制造可植入假體替換鎖骨。
“PEEK是一種具有安全穩(wěn)定、耐高溫、自潤滑、易加工和高機械強度和低溶出性等優(yōu)異性能的特種高分子材料，可耐反復的高壓滅菌，已運用于許多的臨床醫(yī)學領(lǐng)域。由于PEEK與人體具有很好的相融性，且彈性模量與人體的骨頭性能相近，作為人工骨材料，已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)的鈦金屬，是目前性能良好的骨替換物。此外，植入此物的癌癥患者后期治療過程不會有金屬材料的障礙，不會影響到患者照CT、核磁，有助于對患者后期化療等。”云南增材佳唯科技有限公司總經(jīng)理馮強介紹。
手術(shù)首次選用了PEEK材料，經(jīng)過醫(yī)生、工程師聯(lián)合設(shè)計，借助計算機設(shè)計模型反復研究、修改，歷經(jīng)多次修改論證，才最終定型導板和鎖骨模型。
早在2016年，該公司就開始對此項技術(shù)進行研究，目前引進了西南首臺PEEK醫(yī)學3D打印機，將在骨科植入物方面開展更多的臨床實踐。通過3D打印的方式，也和多家三甲醫(yī)院展開合作，實現(xiàn)了高度個性化、精準化、定制化的假體，為患者和醫(yī)生帶來了全新的治療手段。
依靠新技術(shù)，云南增材佳唯科技有限公司還在探索3D打印人體下頜骨、胸骨等可植入“人工骨頭”。
創(chuàng)新推動醫(yī)學3D打印產(chǎn)業(yè)化
憑借對未來三維數(shù)字化行業(yè)趨勢的敏銳嗅覺，2014年云南增材佳唯有限公司把3D打印技術(shù)引進云南，并迅速發(fā)展成為云南省3D打印技術(shù)的龍頭企業(yè)。
該公司引入國內(nèi)3D打印領(lǐng)域唯一的中國工程院院士盧秉恒建立院士工作站，引進國內(nèi)外技術(shù)及人才，2014年成立了西南地區(qū)最大的3D打印創(chuàng)新中心，并通過學科交叉、醫(yī)工結(jié)合的方式，與云南省醫(yī)學會數(shù)字醫(yī)學分會、醫(yī)院合作，共同研發(fā)和形成了一整套在醫(yī)學3D打印日常臨床診療和教學科研中較好運用的數(shù)字化診療理念。為促進3D打印技術(shù)在醫(yī)學教學中的運用，該公司還與昆醫(yī)附一院共同建立了“醫(yī)學3D打印教學運用示范基地”，打造醫(yī)務人員和3D打印技術(shù)教學培訓交流平臺。
為整合云南省3D打印產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢資源，云南省內(nèi)外18家單位還成立了云南省3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，形成包括多年從事醫(yī)學影像領(lǐng)域工作的專業(yè)人員、具有豐富經(jīng)驗的外科醫(yī)生、3D打印工程師、計算機圖形應用人員及信息與自動化專家構(gòu)成的研究團隊。同時聯(lián)合多部門，在云南率先制定3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的行業(yè)和地方標準，推進3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域運用的產(chǎn)業(yè)化進程。
業(yè)界人士認為，3D打印在醫(yī)療行業(yè)甚至整個生命學領(lǐng)域都有廣泛的應用前景。階梯底層是無生命的教學模型、假肢、肢體矯形器、精密手術(shù)導板；中層是簡單的活性組織如骨骼與軟骨；再往上是靜脈和皮膚；最靠近階梯頂層的是復雜且關(guān)鍵的器官，如心臟、肝臟……生命階梯的頂層將是完整的生命單位。
缺乏準入標準和政策支撐成瓶頸
對于3D打印在醫(yī)療方面的產(chǎn)業(yè)化前景，國內(nèi)外都普遍看好。據(jù)世界3D打印咨詢機構(gòu)Wohlers去年發(fā)布的一項報告顯示，預測到2025年，全球3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的運用市場將達到600億美元。
放眼國內(nèi)，3D打印在醫(yī)療大健康領(lǐng)域的運用已十分成熟，市場規(guī)模巨大。目前云南的骨科手術(shù)導板應用技術(shù)方面已在國內(nèi)具備明顯優(yōu)勢，例如云南增材佳唯有限公司已申請全國第一個生產(chǎn)許可證。
但也有業(yè)內(nèi)人士坦言：“都知道這是一塊大蛋糕，但不知道需從哪里下口。”目前，在云南乃至全國，3D打印行業(yè)依舊呈現(xiàn)小而散的現(xiàn)狀，沒有成熟的商業(yè)模式，3D打印的應用市場尚未真正打開，缺乏準入標準和政策支撐是業(yè)界公認的瓶頸。
究其原因，目前3D打印技術(shù)在醫(yī)療層面還僅限于小范圍使用，主要是3D打印廠商與醫(yī)院之間的一些壁壘難以打通，缺乏政策支撐。目前大多數(shù)3D打印相關(guān)企業(yè)都駐扎在醫(yī)療服務的中下游，由醫(yī)院進行診療后向企業(yè)提出個性化需求制造。由于醫(yī)療專業(yè)準入門檻高，企業(yè)逐步參與醫(yī)院診療，從被動轉(zhuǎn)向主動的路還很遠。
此外，因沒法納入收費體系及尚無相關(guān)政策支持，對3D打印臨床準入與轉(zhuǎn)化也存在很大困難。“技術(shù)已經(jīng)很成熟，醫(yī)院和患者都迫切需要這個技術(shù)，我們目前缺的就是政策支持及市場準入。”一位3D打印行業(yè)人士說。
昆明有望試行3D打印醫(yī)療產(chǎn)品收費標準
不過，近年來，國內(nèi)部分城市已開始為醫(yī)學3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應用與發(fā)展做出探索。2016年7月，吉林省把3D打印醫(yī)用服務列為收費項目，新增的醫(yī)療服務項目價格14項中便包括“3D打印光固化樹脂模型設(shè)計及制作”，即3D打印醫(yī)療模型；隨后，湖南也把3D打印醫(yī)療模型納入收費目錄，深圳將3D打印骨科模型逐漸納入醫(yī)保……
業(yè)內(nèi)人士建議，為促進醫(yī)療進步與發(fā)展，服務云南“健康生活目的地”及昆明大健康產(chǎn)業(yè)建設(shè)，可以借鑒省外模式，適當新增數(shù)字化三維診斷、增材制造醫(yī)學模型、定制化輔助器械項目等3D打印技術(shù)收費標準，并逐步納入醫(yī)保報銷，加速醫(yī)學3D打印技術(shù)的臨床準入和推廣。
據(jù)悉，昆明市相關(guān)部門已計劃布局3D打印在生物醫(yī)藥大健康產(chǎn)業(yè)應用的相關(guān)規(guī)劃，并有望出臺相關(guān)政策擬定醫(yī)學3D打印產(chǎn)品在醫(yī)療機構(gòu)的收費標準，在昆明市內(nèi)醫(yī)療機構(gòu)試點推廣。試點工作如能如期進行，將讓更多患者享受到科技進步帶來的實惠。
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