3d打印技术在医学领域的应用

3D打印（技术起始于世纪年代，是一种基于三维可视化模型的快速堆积成型技术，通过三维扫描、计算机辅助设计三维数字化模型，并对模型进行分层和数控编程，形成文件输入打印机。这样，无需模具和机械加工，打印机就可直接将金属、塑料、陶瓷、粉末、细胞、凝胶等单一或混合材料通过激光束或热熔喷嘴等方法层层叠加，最终形成三维实体结构。

第一台商业3D打印机，成功地利用光敏树脂打印零件。与传统物件制备时所需的切削雕琢技术相比，3D打印可极大地降低结构复杂产品的制造难度，具有成型精度高、分辨率高、可重复性好、易于集成、高效经济等优点，已逐步应用于航天、军工、医疗、教育、建筑及电影制作等多个领域。 在医学领域，打印技术已在医学基础教育、 科研、临床实习及临床实践中均得到了广泛的应用。

在医学教育与临床实习过程中，打印可将复杂、微细的解剖结构精确再现，便于学生对局部解剖的认识和理解，甚至进行手术模拟操作；在科研领域，打印通过模拟组织结构与微环境，进行药物筛选、药理作用、细胞间相互作用等研究；在临床医学领域，通过再现病损组织器官的局部解剖结构，进行术前讨论，实现了个性化和微创治疗，提高手术精确度与成功率、提高患者生活质量。

3D打印技术在医学教学的应用

人体解剖学是打印应用最多的基础学科。人体解剖学是最重要的一门基础医学学科，其中尸体解剖又是最重要的教学手段。尸体解剖不仅实践性强，更可使学生直观了解人体器官结构、位置、相互关系，促进学生对人体结构与疾病关系的认识。

由于目前多数医学院校存在教学尸体数量逐渐减少的问题，无法满足教学需要，导致很多医学类院校逐渐通过教学录像、数字化三维图像、教学模型、生物塑化标本、甚至虚拟技术辅助教学，但是这些都无法比尸体解剖更能满足医学生对解剖结构的深刻掌握。因此，利用打印制备解剖结构模型甚 至是标准化“人造尸体（辅artificial cadavers）” 助解剖学教学成为了近年来教学研究的热点。 骨骼是最早也是最主要的打印对象。从仿真度方面来看，骨骼的颜色比较均一、硬度较大，与既有的打印材料（如石膏、树脂等）在视觉、触觉等方面非常相似；从技术层面来看，骨骼易于复制、且打印出来的模型与实际解剖结构的尺寸高度一致，并且易于保存，不易损坏；从经济方面看，打印数据库可供多所院校或科研机构进行打印，可实现快速批量生产，性价比很高。

因此，3D打印的颅骨（包括颞骨、脑室等）、耳蜗、脊柱、骨盆、上肢骨、下肢骨等骨性结构被充分应用于解剖学教学和临床教学中。 随着图像扫描与打印精度的提高、打印材料的丰富，越来越多的高仿真解剖模型，如内脏、肌肉、血管、神经等都被成功打印并用于教学中。2014年，澳大利亚大学人体解剖学教育中心与德国解剖模型制造商合作开发了一套人体解剖器官的打印系统利用石膏、塑料等材料实现了对上肢（包括手）、牙齿等器官高分辨率、高精确度、多层次的彩色打印，不仅能够打印肢体形状轮廓，还能对内部的血管、神经、肌腱等微细结构进行精确的彩色打印。

转载自：南极熊网