【解析】3D打印技術(shù)與骨科植入物研發(fā)現(xiàn)狀及其瓶頸突破思路

骨肌系統(tǒng)疾患盡管一般不直接導(dǎo)致死亡,，但卻是最普遍的求醫(yī)原因之一,，是導(dǎo)致殘疾、工作能力喪失和生活質(zhì)量下降的最常見原因,。為喚起公眾對骨肌系統(tǒng)疾患的重視,，世界衛(wèi)生組織將21世紀(jì)的首個十年定為“骨與關(guān)節(jié)十年”。 近年來,，日益加重的人口老齡化更是導(dǎo)致骨肌 系統(tǒng)疾病發(fā)病率在全球范圍內(nèi)逐年上升,。過半數(shù)老年人由于關(guān)節(jié)退行性變而長期處于慢性疾病狀態(tài)。據(jù)推算,，40%超過50歲的婦女在其有生之年將發(fā)生至少一次骨質(zhì)疏松性骨折,。以美國為例（3億人口），每年有超過1.3億人次患者因骨肌系統(tǒng)疾患就診,； 2005年,，全美約1億成人、近50%存在超過3個月的骨肌系統(tǒng)疾患狀態(tài),，甚至是其他系統(tǒng)疾患的兩倍以上,；2012年，骨肌系統(tǒng)發(fā)病率已超過50%,。

此外,，交通運輸?shù)母咚倩瘜?dǎo)致交通事故損傷顯著增加，這在交通管理體制尚不完善的發(fā)展中國家更為嚴(yán)重,，治療該類損傷可占健康支出的25%,。中國作為一個未富先老的發(fā)展中國家,，同時具有老齡相關(guān)骨肌系統(tǒng)疾患及創(chuàng)傷性損傷,，骨肌系統(tǒng)疾患更為嚴(yán)重，造成有效勞動力下降,，加重社會經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),。 手術(shù)治療是骨肌系統(tǒng)疾患的根本治療措施，治療過程中往往需依賴各種植入物,，而骨科相關(guān)植入物又是醫(yī)療各系統(tǒng)中價格最高的,，這就決定了骨科相關(guān)植入物將在醫(yī)療相關(guān)支出中占據(jù)較大比重,。因此，骨肌系統(tǒng)植入物的自主研發(fā)及制造無論是在社會民生角度還是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)角度都是至關(guān)重要的,。

一,、基于3D打印技術(shù)的骨科植入物國產(chǎn)化、個體化研發(fā)現(xiàn)狀
（一）植入物是骨肌系統(tǒng)治療的核心要素,，其社會及經(jīng)濟(jì)影響巨大
骨肌系統(tǒng)常見疾患包括骨關(guān)節(jié)退行性變,、脊柱創(chuàng)傷及退行性變、四肢創(chuàng)傷,、骨缺損,、骨質(zhì)疏松及骨腫瘤等。從發(fā)病機(jī)理上看,，大多數(shù)骨肌系統(tǒng)疾患和局部解剖及生物力學(xué)狀態(tài)密切相關(guān),，這也決定了骨肌系統(tǒng)疾患相關(guān)植入物需要參考局部解剖形態(tài)來設(shè)計，進(jìn)而改變其不利的生物力學(xué)狀態(tài),。 作為骨肌系統(tǒng)疾患治療的核心要素,，骨肌系統(tǒng)植入物又可分為關(guān)節(jié)植入物、脊柱內(nèi)固定系統(tǒng),、骨折內(nèi)外固定系統(tǒng)及骨生物替代材料等,。據(jù)美國F&S公司所提供的資料，全球骨科植入器械市場從2006年的129億美元增加到2009年的173億美元,，年復(fù)合增長率達(dá)10.4%,，預(yù)計到2015年可達(dá)277億美元。我國的骨科植入物器械市場目前已經(jīng)是全球整體市場的重要組成部分,，并且很可能是其未來進(jìn)一步增長的重要引擎,。

據(jù)美國F&S估計，我國骨科植入物市場在2015年將增長到166億人民幣,，年復(fù)合增長 率達(dá)18.1%,。我國骨科植入物市場已從2005年的全球第八大市場成長為2010年的第三大市場，照此趨勢,，在2015年將超過日本成為第二大市場,。中國巨大的市場潛力為全世界所共知，國外植入物公司早已進(jìn)駐我國各大城市,，國外植入物公司目前牢牢把持著國內(nèi)骨科植入物的高端市場：2009年,，外資企業(yè)合計占國內(nèi)市場的56%，包括強(qiáng)生,、美敦力,、捷邁、辛迪思,、史塞克等,；其中,，關(guān)節(jié)市場國外品牌占64%，脊柱類占61%,，創(chuàng)傷類占43%,。這不僅意味著大量資金流向國外，更為重要的是,，關(guān)乎人民健康的關(guān)鍵行業(yè)在某種意義上為國外企業(yè)所把控,，有礙我國的科技創(chuàng)新。

（二）骨科植入物國產(chǎn)化及個體化需求倒逼研發(fā)工作
從宏觀角度看,，患者目前已不滿足通過骨科植入物來緩解疼痛及恢復(fù)基本的運動功能,，而是要求最大限度地恢復(fù)其原有功能。以關(guān)節(jié)為例,，若要實現(xiàn)關(guān)節(jié)功能最大程度的恢復(fù),，這就要求新一代人工關(guān)節(jié)與個體具有更好的解剖學(xué)及運動學(xué)的匹配。亞洲人的骨骼尺寸及各部分比例關(guān)系和歐美人存在一定差異,，在行為運動方面也存在較大差異,，包括深蹲、下跪,、盤腿等動作,。因此，結(jié)合國人自身的解剖結(jié)構(gòu) 及行為運動特征,，進(jìn)一步改進(jìn)植入物設(shè)計,，設(shè)計適合中國人的植入物是十分必要的。同樣,，在創(chuàng)傷,、脊柱類及骨替代材料產(chǎn)品方面也存在本土化的迫切需求。

從技術(shù)層面看,，個體化治療是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要方向,。以人工關(guān)節(jié)為例，自其誕生的第一天起就被打上了第二次工業(yè)革命的特征性標(biāo)記,，同一款假體具備完全一致的解剖形態(tài),，僅存尺寸差異。這種設(shè)計的確能滿足大規(guī)模生產(chǎn),，降低研發(fā)及生產(chǎn)成本,，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代。作為現(xiàn)代人工關(guān)節(jié)誕生標(biāo)志的Charnley人工關(guān)節(jié),，就是統(tǒng)一設(shè)計的,、一塊式的產(chǎn)品，其單一設(shè)計,、流水線型生產(chǎn)及其使用模式,，的確有利于形成標(biāo)準(zhǔn)化的治療方案，提高工作效率,，且能滿足多數(shù)患者的治療需要,，但是處于人群分布偏兩端的患者卻成為了這一醫(yī)學(xué)模式的受害者。臨床工作中,，常見假體尺寸或有幾何結(jié)構(gòu)不匹配的情形,，此時施術(shù)者往往會根據(jù)假體形態(tài)來改造患者解剖結(jié)構(gòu)以保證手術(shù)的完成，這種“削足適履”的手段,，顯然有影響手術(shù)效果的風(fēng)險,；而且，常規(guī)人工關(guān)節(jié)不僅給關(guān)節(jié)外科醫(yī)師帶來更大的挑戰(zhàn),，同時也增加圍術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生率,，更長遠(yuǎn)地看，還可能造成人工關(guān)節(jié)使用年限縮短等,。為更好地滿足臨床需求,，假體設(shè)計者開始改造一塊式的假體，給假體各部件的連接部增加了更多的調(diào)節(jié)因素,。以人工髖關(guān)節(jié)為例,，當(dāng)代假體可以調(diào)整股骨頭直徑、頸長,、偏心距,、甚至股骨頸前傾角。這樣的嘗試當(dāng)然有助于減小假體不匹配率,，但仍不可能滿足所有患者的需要,，如顯著解剖畸形、腫瘤及翻修的患者,。  

典型的例子是骨盆惡性骨腫瘤的切除與重建,。骨盆惡性骨腫瘤病變范圍存在不確定性，為保障手術(shù)的徹底性,，降低腫瘤復(fù)發(fā)率,，手術(shù)醫(yī)生尋求各種根治術(shù)或擴(kuò)大根治術(shù)，更是增加了殘存骨盆結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,，進(jìn)而增加了重建難度,。盡可能恢復(fù)患者的正常解剖結(jié)構(gòu)是保障術(shù)后患肢功能的重要前提之一，醫(yī)生針對病變范圍進(jìn)行量體裁衣,，立足殘留骨盆結(jié)構(gòu)個體化設(shè)計半骨盆假體,，實現(xiàn)假體與殘留結(jié)構(gòu)的最佳匹配，實現(xiàn)術(shù)后患肢功能的最優(yōu)化。  首先,，重度 DDH或翻修患者,，髖臼周圍可存在較大骨缺損，無 法提供有效覆蓋,，從近期及遠(yuǎn)期看,，均不利于臼杯獲得足夠的支撐，進(jìn)而影響臼杯固定,，而個體化的結(jié)構(gòu)性植骨或是定制型Cage有利于保證外上方支撐,。 此外，DDH患者存在股骨髓腔過細(xì),、解剖輪廓異常,、常規(guī)假體無法置入的情況，同樣需要設(shè)計及植入定制型假體,。另外,，小兒麻痹或侏儒癥患者由于發(fā)育不良、骨骼尺寸小,，給手術(shù)植入物的選擇帶來困難,。可見,，無論是從優(yōu)化人工關(guān)節(jié)設(shè)計角度,，還是滿足特定患者需要的角度，個體化人工關(guān)節(jié)都值得關(guān)注,。個體化人工關(guān)節(jié)在設(shè)計上更貼合患者個體的解剖學(xué)特征,，理論上可帶來更好的臨床效益。

（三）個性化人工關(guān)節(jié)數(shù)字制造系統(tǒng)發(fā)展的受限因素
縱觀人工關(guān)節(jié)發(fā)展史,，我們不難發(fā)現(xiàn),，先進(jìn)治療理念的形成、假體設(shè)計與制作技術(shù)的不斷進(jìn)步是最為關(guān)鍵的影響因素,。當(dāng)然,，這些進(jìn)步首先是依賴于工程學(xué)的進(jìn)展。人工關(guān)節(jié)從早期的手工設(shè)計,，發(fā)展到現(xiàn)行的數(shù)字化設(shè)計,，無不與工程技術(shù)息息相關(guān)。以個體化人工關(guān)節(jié)為例,，20世紀(jì)中葉,，研究者開始進(jìn)行第一代定制型人工關(guān)節(jié)的設(shè)計和制作，當(dāng)時是在二維平面的X線片上進(jìn)行測量,，然后依據(jù)放大率算出實際的骨關(guān)節(jié)尺寸,，再在圖紙上進(jìn)行假體設(shè)計,，最后再交給醫(yī)療器械廠家在機(jī)床上制作出假體。但是二維評估及設(shè)計,，往往無法獲得關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的空間細(xì)節(jié),，就使其治療甚至不能超過常規(guī)人工關(guān)節(jié)。

到了20世紀(jì) 80年代,，隨著計算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用,，第二代個體 化人工關(guān)節(jié)的假體設(shè)計制作也逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化,。首先是數(shù)據(jù)采集由二維平面的X線片轉(zhuǎn)變?yōu)槿�維 的CT,，然后將CT三維數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入計算機(jī)，利用 CAD軟件在計算機(jī)屏幕上進(jìn)行假體設(shè)計,，最后交給 廠家,，廠家通過帶有CAM軟件的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行假體加工制作。通過數(shù)字化設(shè)計制作,，大大提高了假體的設(shè)計和制作質(zhì)量,，有望進(jìn)一步改善療效。 為實現(xiàn)骨科植入物研發(fā)的本土化,，更好地滿足國人的解剖及運動習(xí)慣,，實現(xiàn)對特殊人群的完美匹配，早于1987年,，原上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院戴尅戎院士和上海交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院王成燾教授就通過醫(yī)工結(jié)合模式開展了國產(chǎn)化,、個體化骨科植入物及相關(guān)臨床置換技術(shù)的合作研發(fā)工作。作為我國個體化人工關(guān)節(jié)的奠基者,，他們將CAD/CAM 集 成制造技術(shù)引入個體化假體醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,，初步建成一個可面向臨床應(yīng)用的工程平臺，實現(xiàn)了工程系統(tǒng)的臨床化,，建成,，直接面向臨床的個性化人工關(guān)節(jié)數(shù)字制造系統(tǒng)。個體化或定制型人工關(guān)節(jié)是在常規(guī)人工關(guān)節(jié)基本設(shè)計理念的基礎(chǔ)上,，根據(jù)不同病人的解剖特點進(jìn)行假體設(shè)計,、制作和植入。

顯然,，個體化假體與人體匹配程度高,，理論上具有更好的長期療效。二十五年來,，在國家和地方多項科研和產(chǎn)業(yè)化項目支持下,，其初步實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，先后獲得上海市科技進(jìn)步一等獎（2001）,、國家科技進(jìn)步獎二等獎（2004）等多項國家和省部級獎項,。截至2014年,，在上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院已經(jīng)完成了105例個性化人工關(guān)節(jié)置換，所建產(chǎn)業(yè)與技術(shù)服務(wù)中心為全國 96家醫(yī)院提供了6000余例個體化植入物器械與產(chǎn) 品服務(wù),。不可否認(rèn),，個體化植入物的總使用量并不大，因為臨床工作還有“時限要求”這一關(guān)鍵因素,，即在優(yōu)化效果的同時還需兼顧效率及效益,。但要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化及常規(guī)化，除量體裁衣設(shè)計出最優(yōu)化的植入物外,，還需考慮如何將個體化治療的技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為臨床效益,，克服費時、費錢及費力的弊端,，靈活組合相關(guān)支撐技術(shù)部門,，通過區(qū)域網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟快速、有效地實現(xiàn)以下技術(shù)的整合,，如3D打印技術(shù),、反求技術(shù)、數(shù)控加工及網(wǎng)絡(luò)制造等,。

（四）3D打印技術(shù)是檢驗數(shù)字化設(shè)計,、實現(xiàn)數(shù)字化制造的高速公路
增量制造（AdditiveManufacturing,AM），俗稱“3D打印技術(shù)”,，是快速原型技術(shù)（RapidPrototyping Technology,RPT）的一個重要分支,，是近年來發(fā)展起 來的直接根據(jù)CAD模型快速生產(chǎn)樣件或零件的技術(shù)總稱，它集成了CAD技術(shù),、數(shù)控技術(shù),、激光技術(shù)和材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分,�,？焖俪尚蛷牧慵�的CAD幾何模型出發(fā)，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),，用激光束或其他方法將材料堆積而形成實體零件,。由于它把復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加，因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任何復(fù)雜的零部件,，這極大地提高了生產(chǎn)效率和制造柔性,。

3D打印技術(shù)最早使用在模具、汽車,、家電,、建 筑、輕工,、航空航天等領(lǐng)域,，近年來開始開拓其在醫(yī)療方面的應(yīng)用,。其中，3D打印技術(shù)最常用的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之一就是骨科植入物,。骨科植入物要求能與局部解剖相匹配,，進(jìn)而構(gòu)建最佳的生物力學(xué)環(huán)境。近十年來,，在骨科植入物研究領(lǐng)域中各種技術(shù)不斷成熟,，如數(shù)字化測量、建模,、模型分割,、數(shù)值虛擬、數(shù)控技術(shù)等都為3D打印技術(shù)的臨床應(yīng)用鋪平了道路,。伴隨計算機(jī)軟硬件設(shè)備的進(jìn)一步提升,，數(shù)字化設(shè)計,、制造及加工在效率上已經(jīng)能滿足個體化設(shè)計,、制造的要求。此外,，3D打印技術(shù)還是目前最為節(jié)省材料,、加工方式最靈活的一種制造技術(shù)。也正是由于具有這些特點,，3D打印技術(shù)可促進(jìn)企業(yè)的產(chǎn)品快速創(chuàng)新開發(fā),，以及單件小批量制造。

二,、基于3D打印技術(shù)的骨科植入物研發(fā)亟待法治化保障

眾所周知,，科技創(chuàng)新是我國現(xiàn)代化建設(shè)所面臨的“短板”之一，而科技創(chuàng)新又必須以法治保障為前提,�,？萍紕�(chuàng)新的法治化保障作為科技領(lǐng)域落實全面推進(jìn)依法治國基本方略的組成部分，是新時期醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展與法治建設(shè)的共同內(nèi)容和使命,�,！翱萍紕�(chuàng)新的法治化保障”，是指以完備的法規(guī)制度體系為基礎(chǔ),，將法治理念和行為貫徹于科技創(chuàng)新管理全過程,，以推動科技創(chuàng)新向科學(xué)化、規(guī)范化,、制度化方向發(fā)展,。科技創(chuàng)新法治化保障的實質(zhì),，是依靠法規(guī)制度規(guī)范約束政府科技行政管理行為,，激勵創(chuàng)新活力,，整合創(chuàng)新力量，通過保障創(chuàng)新主體的合法權(quán)益,，實現(xiàn)全社會獲益的根本目標(biāo),。

（一）個體化生產(chǎn)擁有3D打印技術(shù)的優(yōu)勢但也受限于法律缺失、制約的瓶頸
在產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中,，我們不難發(fā)現(xiàn),，除去工程學(xué)技術(shù)的進(jìn)步外，法律法規(guī)的保駕護(hù)航同樣關(guān)鍵,。盡管骨科臨床醫(yī)師,、科研工作者及相關(guān)企業(yè)在個體化骨科植入物領(lǐng)域已有多年探索，盡管目前相關(guān)的工程學(xué)技術(shù)已趨向成熟,，早期加工過程繁瑣,、效率較低等因素已得到克服，但個體化植入物應(yīng)用于臨床的病例在可見的未來仍將是在小范圍開展,。其根本原因,，是個體化骨科植入物、甚至是常規(guī)新型國產(chǎn)化骨科植入物的研發(fā)及生產(chǎn),，在目前的醫(yī)療器械的審批條例規(guī)定下還難以快速推進(jìn)———當(dāng)前關(guān)于醫(yī)療器械審批的法律法規(guī)是根據(jù)批量產(chǎn)品的生產(chǎn)特點進(jìn)行設(shè)計的,，而對于個體化及3D制造的產(chǎn)品還沒有明確規(guī)定，這方面法規(guī)指導(dǎo)的缺失,，導(dǎo)致醫(yī)生,、企業(yè)家、工程 師及患者都無所適從,。

3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的醫(yī)療器械生產(chǎn)相比,，它有 能力實現(xiàn)醫(yī)療器械產(chǎn)品個體化快速生產(chǎn)。個體化生產(chǎn)所對應(yīng)的是人的個體差異,，即不同個體之間在解剖特征上相對穩(wěn)定的不相似性,。個體化生產(chǎn)醫(yī)療器械并不是醫(yī)生的別出心裁，而是每一位患者所需要的“那一個”植入器材各不相同,，患者的個體解剖特征或缺損部位的差異性決定了需要“按需生產(chǎn),、按需供貨”。通俗地說,，當(dāng)活生生的“那一個”,，與硬邦邦的“那一批”不相吻合的時候，法律的規(guī)范也應(yīng)當(dāng)為“那一個”提供幫助,。3D打印技術(shù)已經(jīng)為人體植入物的制造創(chuàng)造了條件,，如果臨床應(yīng)用卻還繼續(xù)停留在“削足適履”的階段，那么就是技術(shù)雖然已經(jīng)發(fā)展但又被迫與時代脫節(jié),。正如戴尅戎院士所說：“目前,，全世界每年有幾百萬患者需要進(jìn)行人工關(guān)節(jié)置換,。國內(nèi)使用的關(guān)節(jié)植入物半數(shù)以上來自歐美國家，它們的設(shè)計完全按照西方人體解剖結(jié)構(gòu)特征,，和國人差別較大,。當(dāng)前國內(nèi)外的每種假體的型號有限，全世界每年要為上百萬不同年齡,、不同性別,、不同種族、不同體型的病人置換不同破壞程度的關(guān)節(jié),，所用的人工關(guān)節(jié)卻只有5～10個規(guī)格,，實在很難做到按照病人的骨骼特點‘量體裁衣’。所以過去我們只能對骨骼進(jìn)行‘削足適履’來獲得較好的匹配,，但即便如此,，仍有部分嚴(yán)重畸形的病人無法選擇到合適的假體�,！�

（二）促進(jìn)改革創(chuàng)新方能突破3D打印技術(shù)醫(yī)療 應(yīng)用的瓶頸
1.現(xiàn)行法規(guī)未禁止3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域 的應(yīng)用,。 《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》（以下簡作《條例》）于2000年1月4日由中華人民共和國國務(wù)院令第276 號公布，2014年2月12日國務(wù)院第39次常務(wù)會議修訂,。醫(yī)療器械是指單獨或者組合式用于人體的儀器,、設(shè)備、器具,、材料或者其他物品（包括所需要的軟件），其用于人體體表及體內(nèi)的作用不是用藥理學(xué),、免疫學(xué)或者代謝的手段獲得,，但可能有這些手段參與并起一定的輔助作用。3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用符合醫(yī)療器械使用“對損傷或者殘疾的診斷,、治療,、監(jiān)護(hù)、緩解,、補(bǔ)償”的目的,，所制造的醫(yī)療器械屬于醫(yī)療器械應(yīng)當(dāng)是沒有異議的。但是,，《條例》制定時,，國內(nèi)外還沒有3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)界應(yīng)用的先例，在內(nèi)容中不可能作出相關(guān)的規(guī)定,。這種法律沒有規(guī)定的新興技術(shù)應(yīng)用,，一方面，應(yīng)當(dāng)盡可能利用既有的法律資源依法而為,，并積極尋求新的立法或者補(bǔ)充規(guī)定得到支撐,；另一方面,，行政主管機(jī)關(guān)應(yīng)當(dāng)通過制度設(shè)計的創(chuàng)新，支持醫(yī)療機(jī)構(gòu)及其人員能夠在技術(shù)發(fā)展中乘勢而上,。

目前,，醫(yī)療器械按《條例》要求分為三類，其中要求最高的醫(yī)療器械是植入人體的,，簡稱“植入物”,，歸入第三類醫(yī)療器械，它用于支持,、維持生命,，屬對人體具有潛在危險，對其安全性,、有效性必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械,。這種按照在使用安全性、可靠性作為分類的標(biāo)準(zhǔn)思路是正確的,，但是限于當(dāng)時的科技發(fā)展水平,，分類規(guī)則不可能涉及采用3D打印技術(shù)制造醫(yī)療器械。其第四條規(guī)定：“確定醫(yī)療器械分類,，應(yīng)依據(jù)醫(yī)療器械的結(jié)構(gòu)特征,、醫(yī)療器械使用形式和醫(yī)療器械使用狀況三方面的情況進(jìn)行綜合判定�,！睆倪壿嬌戏治�,，《條例》對醫(yī)療器械分類的依據(jù)只有結(jié)構(gòu)特征、使用形式,、使用狀況三個方面,，并沒有把生產(chǎn)方式作為分類標(biāo)準(zhǔn)之一。既然法律沒有對醫(yī)療器械的生產(chǎn)方式作出規(guī)定,，那么運用3D打印技術(shù)制造醫(yī)療器械就不在禁止之列,。根據(jù)“法無禁止皆自由”原則，《條例》并沒有明文禁止以個體化方式生產(chǎn)醫(yī)療器械,，這就在客觀上給3D打印技術(shù)留下了生存的空間,。既然醫(yī)療器械監(jiān)督管理的整個體系中沒有以醫(yī)療器械的生產(chǎn)方式不同作為分類的標(biāo)準(zhǔn)之一，而在其他分類標(biāo)準(zhǔn)中隱含的只是批量生產(chǎn)這一種生產(chǎn)方式,，因而可以視為只要在遵守《條例》其他規(guī)定的前提下,，就可以采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)醫(yī)療器械。 特別令人興奮的是,，國務(wù)院在2015年8月9日頒布了《關(guān)于改革藥品醫(yī)療器械審評審批制度的意見》（以下簡作《意見》）,，明確提出：“改革醫(yī)療器械審批方式。鼓勵醫(yī)療器械研發(fā)創(chuàng)新，將擁有產(chǎn)品核心技術(shù)發(fā)明專利,、具有重大臨床價值的創(chuàng)新醫(yī)療器械注 冊申請,，列入特殊審評審批范圍，予以優(yōu)先辦理,。及時修訂醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn),，提高醫(yī)療器械國際標(biāo)準(zhǔn)的采標(biāo)率，提升國產(chǎn)醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量,。通過調(diào)整產(chǎn)品分類,，將部分成熟的、安全可控的醫(yī)療器械注冊審批職責(zé)由食品藥品監(jiān)管總局下放至省級食品藥品監(jiān)管部門,�,！比绻�說《意見》的亮點之一是放權(quán)的話，那么全面公開藥品醫(yī)療器械注冊的受理,、技術(shù)審評,、產(chǎn)品檢驗和現(xiàn)場檢查條件與相關(guān)技術(shù)要求，公開受理和審批的相關(guān)信息等提高審評審批透明度的改革,，則一定能夠引導(dǎo)申請人有序研發(fā)和申請,。我們并不是主張取消嚴(yán)格監(jiān)管，而是期盼監(jiān)管立足于造福人民,，以公開透明的方式促進(jìn)創(chuàng)新,、規(guī)范競爭。從3D打印技術(shù)的臨床應(yīng)用看我國已經(jīng)落后,，原因之一是法治保障的不足,。在我國，

一是必須堅持發(fā)揮黨在科技創(chuàng)新管理法治化建設(shè)中的領(lǐng)導(dǎo)核心作用,，使黨的科技創(chuàng)新思想和主張通過法定程序成為國家意志,；

二是必須發(fā)揮政府在科技創(chuàng)新管理法治化中的主導(dǎo)作用，通過政府依法行政的示范帶動,，進(jìn)一步強(qiáng)化全社會在科技創(chuàng)新方面的法治意識；三是研究出臺科技創(chuàng)新管理法治化實施綱要,，面向未來,，細(xì)化規(guī)則，加強(qiáng)我國科技創(chuàng)新管理法治化的整體部署和規(guī)范運行,。 上海市人民代表大會常務(wù)委員會《關(guān)于促進(jìn)改革創(chuàng)新的決定》（以下簡作《決定》）已經(jīng)自2013年6月20日起實施,。該《決定》明文規(guī)定：“本市應(yīng)當(dāng)充分運用現(xiàn)行法律制度及國家政策資源，推進(jìn)改革創(chuàng)新,。本市各級人民政府及其部門應(yīng)當(dāng)主動作為,，積極履行法律、法規(guī)賦予的職責(zé),，努力提高行政效能,，推進(jìn)改革創(chuàng)新,；對于改革創(chuàng)新中法律、法規(guī)和國家政策未規(guī)定的事項,，可以在職權(quán)范圍內(nèi)作出規(guī)定,。法律、法規(guī),、規(guī)章及國家政策未規(guī)定的事項,，鼓勵公民、法人和其他組織積極開展改革創(chuàng)新,�,！睋�(jù)此，上�,？梢宰龅�,，

一是用足現(xiàn)有法律資源，
二是在制度創(chuàng)新中實施謹(jǐn)慎突破,。為此,，我們建議，市食品藥品監(jiān)督管理局應(yīng)當(dāng)采用“在職權(quán)范圍內(nèi)作出規(guī)定”的辦法,，支持和保護(hù)3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的探索,。


2.3D打印技術(shù)的臨床應(yīng)用可從現(xiàn)有可植入材料起步
截至目前，3D打印技術(shù)生產(chǎn)的外科植入體所起到的作用仍是修復(fù),、整形,、修補(bǔ)、充填,，而不具有原有器官的功能替代作用,。

就骨科植入物而言，大致可分為兩類：一類為金屬植入物,，主要有鈦合金及鈷鉻鉬合金等,，涵蓋關(guān)節(jié)、脊柱及創(chuàng)傷的各個領(lǐng)域,；另一類為骨生物替代材料,，也就是組織工程支架。而目前 3D打印技術(shù)制造的以上人體植入物有望在現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上,，量化地控制植入物的幾何輪廓及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，制造更符合個體特定需求的植入物。通俗地說,，3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用的捷徑是選擇現(xiàn)有可植入人體的材料,，以“打印”的方式予以成型。3D打印技術(shù)目前只是初露頭角，其臨床應(yīng)用應(yīng)當(dāng)盡可能利用現(xiàn)有的材料,，以避免舍近求遠(yuǎn),。從這個意義上說，運用3D打印技術(shù)生產(chǎn)個體化的“人工關(guān)節(jié)”“脊柱固定物”“接骨板”“骨修復(fù)材料”等,，都應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)有的可植入人體材料起步,。 根據(jù)《醫(yī)療器械注冊產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)范》（國藥監(jiān)械[2002]407號）的規(guī)定，申報醫(yī)療器械產(chǎn)品必須寫明“與人體接觸的材料是否已在臨床上應(yīng)用過,，其安全性,、可靠性是否得到證明”，那么,，其產(chǎn)品的所使用的原材料（粉末,、黏合劑等）按照相適應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過生物學(xué)試驗,，并且此產(chǎn)品在生產(chǎn)加工中沒有使材料改變（未添加其他物質(zhì)）,，就是一條捷徑。采用現(xiàn)成的可以植入人體的材料作為3D打印的材料,，可以大大降低技術(shù)創(chuàng)新的難度,，以避免選用材料不合格遭致淘汰。當(dāng)然,，隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)一步成熟,，也必然會對粉末、黏合劑材料的選擇提出新的要求,，屆時再組織攻關(guān),，其成功的可能性較大。

3.用3D打印技術(shù)打印的醫(yī)療器械不可能進(jìn)行 臨床試驗,。
個體差異表現(xiàn)在個體解剖結(jié)構(gòu)及運動學(xué)特征的方方面面,，因而，對植入物的結(jié)構(gòu)形態(tài)要求也存在差別,。加之患者所受的創(chuàng)傷各不相同,，精細(xì)化的醫(yī)療必然要求個體化的植入器材生產(chǎn)。3D打印技術(shù)可滿足植入物個體化生產(chǎn)的需求,，其優(yōu)勢在于與個體需求的高度吻合的個體化生產(chǎn),，但同時存在不可能進(jìn)行目前批量生產(chǎn)產(chǎn)品常規(guī)開展的臨床試驗的窘境。按照現(xiàn)有審批制度必然沒有臨床試用的數(shù)據(jù),。以戴尅戎院士所遇到的“麻花腿”患者為例，其因病而形成的“麻花腿”是獨一無二的,，即便在他人身上取得的實驗數(shù)據(jù)都不可能與“麻花腿”相匹配,。由于3D打印的植入器材是面對具有差異性患者“按需生產(chǎn)”，臨床試用不可能存在，傳統(tǒng)的規(guī)格,、型號概念已經(jīng)不再適用,。

4. 監(jiān)管3D打印之醫(yī)療器械的重點應(yīng)當(dāng)有所調(diào)整。
按照傳統(tǒng)要求,，新型醫(yī)療器械在投入市場前,，應(yīng)進(jìn)行臨床試用，臨床試用評價是政府主管部門作為決定該醫(yī)療器械能否進(jìn)入市場的重要客觀依據(jù)之一,。臨床試用的目的在于評價該醫(yī)療器械在正常使用條件下,，是否符合預(yù)期安全性設(shè)想和能夠達(dá)到預(yù) 期的醫(yī)療效果。鑒于3D打印技術(shù)生產(chǎn)的醫(yī)療器械不可能進(jìn)行臨床試用的現(xiàn)實,，就不應(yīng)當(dāng)墨守成規(guī),，用不可能做的臨床試驗苛求研制者。根據(jù)市場監(jiān)管必須與科技發(fā)展與時俱進(jìn)的要求,，政府主管機(jī)構(gòu)對3D打印技術(shù)生產(chǎn)的醫(yī)療器械的監(jiān)管重點應(yīng)當(dāng)作相應(yīng)調(diào)整,，如：其一，選用的打印材料是否符合安全性,、生物相容性標(biāo)準(zhǔn),；其二，打印成型產(chǎn)品的有效性（與預(yù)期的相應(yīng)功能重建,、替代,、補(bǔ)償?shù)膶崿F(xiàn)程度）；其三,，打印成型產(chǎn)品植入人體后的可靠性（有效性在多長時間內(nèi)能夠穩(wěn)定地發(fā)生作用）,。

三、破解3D打印技術(shù)個體化生產(chǎn)醫(yī)療器械難題的思路
據(jù)負(fù)責(zé)上海市《關(guān)于促進(jìn)改革創(chuàng)新的決定》立法工作的原上海市人民政府秘書長介紹,，該《決定》所要解決的是上海改革發(fā)展中的突出問題：一是通過宣示性以及激勵措施規(guī)定,，解決要不要改革創(chuàng)新的問題；二是通過明示改革創(chuàng)新的法治路徑,，解決改革創(chuàng)新遇到制度障礙怎么辦的問題,；三是通過有關(guān)專門條款，解決改革創(chuàng)新動力和改革創(chuàng)新不成功怎么辦的問題,。該《決定》的特色在于法治路徑的相關(guān)內(nèi)容更加明確,，法治保障力度更大。據(jù)此,，運用3D打印技術(shù)制造植入性醫(yī)療器械這個難題也應(yīng)當(dāng)在《決定》中尋求解決的路徑,。為此，筆者提出具體建議如下,。 譹 訛

（一）報請國家食藥監(jiān)局批準(zhǔn)在上海建立3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用試點
根據(jù)現(xiàn)行的醫(yī)療器械管理法規(guī),，醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊實行市級,、省級、國家級三級管理,；運用3D打印技術(shù)研制植入式醫(yī)療器械應(yīng)當(dāng)報國家食品藥品監(jiān)督管理局審批,。《條例》第七條規(guī)定：“第二類,、第三類醫(yī)療器械新產(chǎn)品的臨床試用,，應(yīng)當(dāng)按照國務(wù)院藥品監(jiān)督管理部門的規(guī)定，經(jīng)批準(zhǔn)后進(jìn)行,�,！逼涞谑�八條還規(guī)定：“開展醫(yī)療器械臨床試驗，應(yīng)當(dāng)按照醫(yī)療器械臨床試驗質(zhì)量管理規(guī)范的要求,，在有資質(zhì)的臨床試驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行,，并向臨床試驗提出者所在地省、自治區(qū),、直轄市人民政府食品藥品監(jiān)督管理部門備案,。接受臨床試驗備案的食品藥品監(jiān)督管理部門應(yīng)當(dāng)將備案情況通報臨床試驗機(jī)構(gòu)所在地的同級食品藥品監(jiān)督管理部門和衛(wèi)生計生主管部門�,！�

上海市《關(guān)于促進(jìn)改革創(chuàng)新的決定》規(guī)定：“本市各級人民政府及其部門應(yīng)當(dāng)為企事業(yè)單位,、社會組織提供優(yōu)質(zhì)公共服務(wù)，尊重其自主權(quán),，不得干預(yù)其實施改革創(chuàng)新工作,。對企事業(yè)單位、社會組織開展改革創(chuàng)新遇到的問題,，應(yīng)當(dāng)及時研究,，主動予以解決。超出本部門職權(quán)范圍的,，應(yīng)當(dāng)及時提請上級部門協(xié)調(diào)解決,。”據(jù)此,，應(yīng)當(dāng)在上海選擇有資質(zhì)且實力強(qiáng),、管理好的醫(yī)院作為3D打印技術(shù)臨床試用的試點單位。由于《條例》并沒有區(qū)分批量化生產(chǎn)與個體化生產(chǎn),，所以,，提請批準(zhǔn)的是該醫(yī)院具有運用3D打印技術(shù)個體化生產(chǎn)醫(yī)療器械（如骨科植入物）的資質(zhì)，而不是具體的“植入某一位患者的那一個”產(chǎn)品,。 根據(jù)上海的實際情況,，可以報請國家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)將上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院或其他醫(yī)院，作為3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用試點單位先行先試,，待取得成熟經(jīng)驗后再擴(kuò)大試行的范圍,。

（二）簽署《合作共識備忘錄》以共同防范風(fēng)險
鑒于植入性醫(yī)療器械的安全性,、可靠性與人的生命權(quán)、健康權(quán)直接相關(guān),，研究者在創(chuàng)新探索的過程中必須持高度謹(jǐn)慎的態(tài)度，主管機(jī)關(guān)也應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎平衡各方面的利益關(guān)系,，盡最大可能減少創(chuàng)新的風(fēng)險,。我們在強(qiáng)調(diào)“沒有規(guī)矩不成方圓”的同時，也要看到法律也總會有一定的滯后性,。在“游戲與規(guī)則”的相互關(guān)系中,，如果沒有游戲，也就不需要制定規(guī)則,；缺少規(guī)則的游戲也必然難以持續(xù),；在游戲的初期，規(guī)則難免粗疏,；游戲規(guī)則只能在游戲進(jìn)行的過程中不斷完善,。《條例》第十七條規(guī)定：“第一類醫(yī)療器械產(chǎn)品備案,，不需要進(jìn)行臨床試驗,。申請第二類、第三類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊,，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行臨床試驗,。但是，有下列情形之一的,，可以免于進(jìn)行臨床試驗：

（一）工作機(jī)理明確,、設(shè)計定型，生產(chǎn)工藝成熟,，已上市的同品種醫(yī)療器械臨床應(yīng)用多年且無嚴(yán)重不良事件記錄,，不改變常規(guī)用途的；
（二）通過非臨床評價能夠證明該醫(yī)療器械安全,、有效的,；
（三）通過對同品種醫(yī)療器械臨床試驗或者臨床使用獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價，能夠證明該醫(yī)療器械安全,、有效的,。免于進(jìn)行臨床試驗的醫(yī)療器械目錄由國務(wù)院食品藥品監(jiān)督管理部門制定、調(diào)整并公布,。

”據(jù)此，可以采取的辦法有兩個：一是等待國務(wù)院食品藥品監(jiān)督管理部門制定的“免于進(jìn)行臨床試驗的醫(yī)療器械目錄”中包含3D打印技術(shù)制造的植入性醫(yī)療器械,；二是在期待國務(wù)院食品藥品監(jiān)督管理部門將3D打印技術(shù)納入“免于進(jìn)行臨床試驗的醫(yī)療器械目錄”的同時,，根據(jù)“有法律,，從法律；有規(guī)則,，從規(guī)則,；無規(guī)則，從共識（約定）”的原則,，采用食品藥品監(jiān)督局（行政主管機(jī)關(guān)）,、研制方（醫(yī)院）、患者簽訂三方《合作共識備忘錄》的方式,，共同防范3D打印技術(shù)制造的植入性醫(yī)療器械可能出現(xiàn)的風(fēng)險,。筆者傾向于第二種辦法。 《合作共識備忘錄》本質(zhì)上是三方共同簽署的合作協(xié)議,，是在不得不“省略”臨床試用環(huán)節(jié)的狀態(tài)下,，以備忘錄的形式表達(dá)患者自愿接受3D打印技術(shù)“度身定制”的醫(yī)療器械。與傳統(tǒng)的《知情同意書》不同,，“醫(yī)”（院）“患”（者）“管”（理者）三方是合作關(guān)系,，是基于維護(hù)生命權(quán)、健康權(quán)結(jié)成的“利益共同體”,。所謂合作,，即“醫(yī)”“患”“管”三方不僅有“戰(zhàn)勝病魔、早日康復(fù)”的共同微觀目標(biāo),，而且有“科技創(chuàng)新,、造福人類”的共同宏觀目標(biāo)。作為研制者的醫(yī)院,，要承擔(dān)竭盡全力降低植入器材可能帶來風(fēng)險的責(zé)任,，并主動采取預(yù)防風(fēng)險發(fā)生的措施；作為患者,，在實現(xiàn)自身疾病治療目標(biāo)的同時,，自愿承擔(dān)可能出現(xiàn)的低概率風(fēng)險；作為管理者在提醒醫(yī)患雙方共同防范風(fēng)險的同時,，要承擔(dān)可預(yù)見范圍內(nèi)的監(jiān)管責(zé)任,。

所謂共識，是指“醫(yī)”“患”“管”三方已經(jīng)就3D打印技術(shù)生產(chǎn)的醫(yī)療器械可能出現(xiàn)的風(fēng)險具有一致的共識,，對可能出現(xiàn)的意外視為科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中的正常失敗概率,。一旦意外出現(xiàn)，患者在放棄“產(chǎn)品責(zé)任”投訴權(quán)的同時,，也將因為其為科技發(fā)展做出的犧牲得到一定的補(bǔ)償,。上海市《關(guān)于促進(jìn)改革創(chuàng)新的決定》已經(jīng)明文規(guī)定：“改革創(chuàng)新未能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，但有關(guān)單位和個人依照國家和本市有關(guān)規(guī)定決策,、實施,，且勤勉盡責(zé),、未牟取私利的，不作負(fù)面評價,，依法免除相關(guān)責(zé)任,。”《合作共識備忘錄》具體體現(xiàn)了“寬容失敗”的理念,，又兼顧了患者的利益,，應(yīng)當(dāng)予以試行。

（三）開發(fā)特殊意外保險,，推進(jìn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新
在人們力圖與自然建立和諧關(guān)系的過程中，由于主觀認(rèn)識能力不足或客觀上受到限制等原因,，出現(xiàn)失敗或意外的損害是難免的,。筆者之一湯嘯天曾在上個世紀(jì)就提出，醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展客觀上存在正常失敗的概率,，而正常的失敗概率并不是醫(yī)生在主觀上更加努力一點就完全能避免的,。但哪怕這概率是萬分之一，一旦發(fā)生在某一患者身上,，其就要百分之百地承受這不幸的結(jié)果,。醫(yī)生如果懼怕“萬一”，可以采用保險系數(shù)更大的保守療法,，這從職業(yè)道德上來說也是允許的,。特別是醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的高風(fēng)險往往與醫(yī)療糾紛交織在一起，中國醫(yī)患關(guān)系高度緊張的當(dāng)下,，醫(yī)生很可能因懼怕發(fā)生意外而不敢實踐已經(jīng)成熟或正在成熟過程中的醫(yī)療技術(shù),。于是，越是銳意進(jìn)取,、勇于探索的人越容易犯錯誤,，甚至因為“敢為天下先”而付出沉重的代價。而從社會整體利益的角度看,，探索精神難能可貴,，探索中的失敗在所難免，理應(yīng)為科學(xué)的探索者構(gòu)建一面“擋風(fēng)的墻”,，即特殊意外保險,。以3D打印技術(shù)的臨床應(yīng)用為例，如果患者及其親屬同意施行,，醫(yī)院又為病人購買了特殊意外保險,，那么一旦手術(shù)失敗，只要查明并非責(zé)任或技術(shù)事故,，則由保險公司負(fù)責(zé)理賠,。

這樣做的益處至少有三：
一是醫(yī)院以替接受手術(shù)者買保險的形式承擔(dān)了相關(guān)責(zé)任,，避免了風(fēng)險由術(shù)者或患者單獨承擔(dān)的不公平局面；
二是醫(yī)院以自己精湛的醫(yī)術(shù)和良好的服務(wù)為信譽(yù)求得保險公司承保,，出險率低是醫(yī)院買到保險的前提,，風(fēng)險分散是醫(yī)院得到的收益；
三是患者接受手術(shù)既是延長自身生命或提高生命質(zhì)量的需要,，也在客觀上為醫(yī)護(hù)人員的科學(xué)探索提供了實踐條件,。

一旦出險，患者可得到一定補(bǔ)償,，這不失為在經(jīng)濟(jì)上,、心理上求得平衡的可行之策。 總之,，3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,，必須按照促進(jìn)改革創(chuàng)新的理念，組織法學(xué),、臨床醫(yī)學(xué)以及相關(guān)學(xué)科的力量共同研究,、協(xié)力推進(jìn)。當(dāng)前,，個體化生產(chǎn)既是3D打印技術(shù)的優(yōu)勢,，同時也是政策法律限制其應(yīng)用的瓶頸所在。建議國家食品藥品監(jiān)管局批準(zhǔn)建立3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用試點,，通過簽署《合作共識備忘錄》,，開發(fā)特殊意外保險等方式共同防范風(fēng)險。

編輯：南極熊
作者：湯嘯天 王燎