经典手术:
脊椎侧弯90度他有望挺直腰杆
丁焕文是中国人民解放军广州总医院骨科主任医师,是目前国内开展骨科手术三维数字化设计、个性化手术导航模板和手术器械引导骨科手术研究最早、案例最多的人,15年来已开展数字化精准骨科手术750余例。
今年39岁的患者欧先生,让人印象深刻。欧先生8岁时双膝疼痛,逐渐出现腰部、颈部、双髋活动受限;2012年时确诊强直性脊柱炎,半年前,欧先生还进行了双侧全髋关节置换术。丁焕文接诊后诊断,欧先生得的是强直性脊柱炎、脊柱侧弯与驼背畸形、双髋关节强直畸形。
从照片看,欧先生整个人朝右侧歪了过去,非常难受。“他整个人的脊柱都往右侧歪,差不多呈90度角了。”丁焕文说。对于这样一个患者,要把他的脊柱矫正过来,让他重新站直,在过去几乎不可想象,手术太复杂,难度太大,弄不好人上得了手术台却下不来。
但借助3D打印技术,反复模拟,丁焕文决定试一试。接下这个手术后,医生和技术人员多次协商。术中,气管插管设备是根据患者的特殊情况3D打印制作的;医生切开显露与椎弓根,截骨模板引导个性化三维精准截骨,安装内固定棒、截骨间隙逐步精确闭合、矫正畸形,手术成功了。
如今,欧先生还在漫长的恢复期,尽管还没能马上站立,但在这段痛苦的恢复期过后,他将迎来崭新的人生,第一次站直。
3D打印在医学生物行业中的应用
近年来,3D打印技术在医药生物行业呈爆发式增长,2017年医用3D打印在其各行业应用中所占市场份额达到12.8%。记者了解到,基于差异化需求的3D打印技术能完整地解决医学生物行业的各种问题,其具体应用主要有以下几个方面。
1.在手术规划与风险评估中的应用
复杂而难度高的手术通常需要在术前进行风险评估,评出手术的成功率和意外情况的应对措施。通过3D打印技术,医生可以根据不同的病况将手术需要的相关辅助设备先行打印出来,以便手术专家们讨论或确定最佳进刀(针)点。
2.在手术辅助工具中的应用
手术辅助工具是做手术时辅助医生术前术中确定最佳的进针、落刀点的。目前,医学领域在脊柱椎弓根导航板、儿童先天性骨移植导航板、骨关节导航板以及口牙齿辅助矫形设备等区域应用比较成熟。
3.在口腔医学中的应用
通过3D打印技术,牙科医生在不需要牙科技师的条件下直接将牙齿的三维数字化模型打印出来用于牙齿医疗,大大提高了医疗效率。
4.在康复医疗中应用
3D打印在义肢、假肢、辅助行走器、助听器等模型制作上具有制作时间快、制作成本低、环保无害化等天然优势,并且可根据不同的要求采用不同的材料进行打印。
5.在制药中的应用
相较现有的药物压片方法,3D打印技术制作的药物缓释设备具有无法比拟的优势。3D打印不但能实现多种药材的精准成形和制药时的局部微细控制,制成的药具还有复杂的内部结构可达到预期的药物释放。
3D畅想:
在家打印所需产品
记者了解到,3D打印除了在航空航天、军工、医学等领域应用外,目前,在日常生活中,也不鲜见。2015年,江苏出现了3D打印的别墅,一套别墅用3D打印机,很快就建成了;在东莞一次展会上,亮眼的水晶鞋,也是3D打印出来的。
3D打印的技术不断发展,一旦应用到日常生活,“那实在是太小儿科了”,东莞从事3D打印的企业不少,多名企业主告诉记者,“比如说给运动员特制鞋子,那就会非常方便,也非常合脚”,各种个性化的产品,各种高难度的设计,都可以轻松地实现。
在国外,3D打印技术的发展,还出现了自行在家打印手枪的情况。对此,几乎所有的3D打印从业人员都有一致的共识,“将来这也是法律要跟上的地方,对于枪支、弹药、刀具等管制物品,应该被禁止3D打印”。
湾区广角
3D批量打印 挑战传统制造业
不久前,全球首个3D打印批量化定制中心在佛山大沥对外开放。3D打印作为一项全新的制造技术,在及时制造、复杂制造、个性化制造、特殊环境下制造、任意制造等方面具有自身的独特优势。而随着3D打印技术的进步,3D批量打印将成为可能。
此次落地广东佛山的3D打印批量化定制中心拥有十多台最先进的惠普工业3D打印机和其他品牌的工业3D打印机,是目前世界上3D批量打印设备最多的机构,3D 打印速度是传统3D打印设备的10倍。
3D批量打印作为一种新兴技术,未来将是传统制造业转型升级的重要途径,而广东作为国家制造业规模最大的身份,大量制造业也面临着艰难转型的困境。未来粤港澳大湾区战略中产业转型升级需求迫切,这正是3D批量打印产业存在的空间。
自3D打印批量化定制中心建设以来,目前已和新能源汽车、眼镜、医疗康复、家用电器等行业合作,更有来自欧美等国家的合作订单,3D 打印已成为传统制造业的正面竞争对手。
3D打印方兴未艾 综合型人才紧缺
中国的3D打印产业仍处于起步发展阶段,其瓶颈集中体现在专业人才、应用和投入缺乏三个方面。湾区3D打印产业链在整体配套上,需要进一步加强材料和应用的开发,同时湾区3D打印综合型人才还非常缺乏。
为使广东的增材制造业位居全国前列,必须突出创新能力的拉动,培养和支持核心3D打印业务企业做强做大,广东在制定3D打印专项扶持政策时,可考虑支持、培养具有创新能力的核心企业为龙头核心,利用产业重大专项资金,用对专利、标准奖励重点倾斜的方式支持企业加强技术创新能力。
同时,在现有政策基础上,重点鼓励此领域企业积极申请各类专利、参与国际标准、国家标准的编制,占领行业制高点,提升广东3D打印产业的核心竞争力和区位优势;将打印设备、耗材、处理软件、应用服务、人才培训、科技金融等资源有机结合,打造良好的3D打印产业生态链。
此外,还可以从技术创新(专利、标准等)、质量保障(ISO9000/QC080000/CQC等)、产品安全(FCC/EMC/CE/ROHS/WEEE/REACH等)、商业模式(电商、O2O、3D打印+)等方面建立门槛和标准,避免同质化和单纯拼价格的低端竞争。