案例 | 我要當(dāng)藥神！3D打印技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)

由文牧野導(dǎo)演,、寧浩監(jiān)制,、徐崢監(jiān)制并領(lǐng)銜主演的電影《我不是藥神》票房突破30億元。

伴隨著該影片的熱映,，醫(yī)療問題再度擺在人們面前,，牽動(dòng)著人們的神經(jīng)。其實(shí),，除了藥物本身的問題以外,，醫(yī)療技術(shù)及醫(yī)療解決方案又何嘗不是至關(guān)重要呢,？

近年來，人們對(duì)醫(yī)療技術(shù)及醫(yī)療解決方案的關(guān)注度持續(xù)攀升,，人們寄望于通過科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新來提高醫(yī)療水平,，而在這一環(huán)節(jié)，3D打印就占據(jù)著極其重要的位置,。

眾所周知,，3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用研究不斷深入，臨床試驗(yàn)也在持續(xù)推進(jìn),。如今,，3D打印正在成為促進(jìn)醫(yī)療領(lǐng)域變革的重要手段。

例如,，3D打印技術(shù)可以快速打印人體器官模型,，助力外科手術(shù)的順利、精準(zhǔn)實(shí)施,；3D打印還能針對(duì)具體病人打印定制化的植入物,，進(jìn)行修復(fù)治療；3D打印助力藥企實(shí)現(xiàn)制藥方式的創(chuàng)新,，壓縮生產(chǎn)成本,，提高產(chǎn)能，延長生產(chǎn)線壽命等等,。

今天,，為大家精選了幾則3D打印在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用案例，快來看一下吧,！

案例一：Stratasys打印機(jī)幫助挽救12歲腦瘤男童生命

現(xiàn)年12歲的美國男孩兒Michael Conley打小就患有嚴(yán)重的頭痛,。他的父母通常都是給他買非處方止痛藥來止痛。

但在去年十月份的一天夜里,，他的頭開始劇烈疼痛,，并引發(fā)癲癇癥狀。他的父母趕緊把他送到醫(yī)院診治,。醫(yī)院的腦部掃描結(jié)果顯示,，Michael得的根本不是普通的偏頭痛，而是他的腦子里長了一個(gè)腫瘤,，而且,，這個(gè)腫瘤的位置非常接近他的視覺神經(jīng)。

于是,，他的父母便把他轉(zhuǎn)到美國國家兒童醫(yī)院（Nationwide Children's Hospital）,。在這家醫(yī)院，神經(jīng)內(nèi)科的醫(yī)生向他們展示了之前從未見過的東西——他們兒子大腦的3D打印大腦模型,。

兒童神經(jīng)內(nèi)科專家Satya Gedela醫(yī)生說：“當(dāng)我給Michael一家人看這個(gè)3D打印大腦模型的時(shí)候,，他們簡直被眼前的景象驚呆了,。”

為了順利切除Michael腦部的腫瘤,，外科醫(yī)生借助Stratasys 3D打印機(jī)打印出了Michael大腦的3D模型,。打印材料是經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)的塑膠樹脂，滴液尺寸僅為三萬分之一毫米,，精確度極高,。

要知道，Michael的腫瘤距離他的視神經(jīng)只有幾毫米,，而3D打印大腦模型卻為醫(yī)生們提供了一個(gè)清晰的路線圖,，能夠避免對(duì)他腦部的其他部位造成損傷。

據(jù)Gedela醫(yī)生介紹,，Michael得的是一種罕見的室管膜瘤（Ependymomas）,，但也算是第三類最為常見的腦部腫瘤了。

在成人群體中,，這種腫瘤往往長在脊柱里，而在兒童群體中,，通常長在大腦后部,。平均每年約有185名兒童被診斷出患有這類腫瘤。在3D打印技術(shù)問世之前,，醫(yī)生只能借助二維X射線衍射技術(shù)來更好地確定腫瘤的位置,。

Gedela醫(yī)生說：“即使是利用核磁共振掃描技術(shù)，效果有時(shí)也不盡人意,�,！�

隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，如今外科醫(yī)生可以看到更多,。

今年3月份,，Michael接受了7小時(shí)的腫瘤切除手術(shù)。手術(shù)非常成功,。這在很大程度上要感謝3D打印機(jī),，讓外科醫(yī)生們能夠清楚地看到這個(gè)12歲男孩的大腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

案例二：Stratasys 3D打印手掌助力8歲女孩兒圓夢

Hailey Dawson在一場“雙胞胎”比賽中拋出了她人生中的第一個(gè)棒球,。與眾不同的是,，這個(gè)來自拉斯維加斯的8歲小女孩并沒有手。

由于患有先天性“POLAND綜合征”,，Hailey一出生便失去了右手的三個(gè)手指,。

在Stratasys和UNLV工科類學(xué)生們的幫助下，Hailey在內(nèi)華達(dá)州安裝了她的機(jī)器手臂,。她的媽媽Yong Dawson說：“內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校的工程系,，借助Stratasys 3D打印機(jī)為我的女兒Hailey打造了機(jī)械手臂,。”

Hailey 解釋說：“當(dāng)我是手腕向下移動(dòng)時(shí),，它就關(guān)閉,，當(dāng)我手腕向下移動(dòng)時(shí)，它就打開,�,！苯柚�這個(gè)3D打印機(jī)器右手臂，Hailey能握住鉛筆,，吃飯,、喝水等。

她一直渴望在美國職業(yè)棒球大聯(lián)盟（Major League Baseball）的所有球場都拋出她的第一個(gè)投球,。MLB球隊(duì)希望幫她實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想,。如今，Hailey借助這個(gè)由Stalasy 3D打印機(jī)做出來的機(jī)器手臂成功投擲出了棒球,。

Stratasys美洲地區(qū)總裁Rich Garrity說：“我們很高興能幫助Hailey圓夢,。3D打印在功能和性能方面確實(shí)取得了跨越式提升。特別是在修復(fù)學(xué)方面,，3D打印的應(yīng)用效果非常理想,。”

案例三：UPSA借助3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)藥品制造創(chuàng)新

UPSA是一家藥片年產(chǎn)量超3.4億盒的制藥公司,，它的巨大成功要?dú)w功于一個(gè)了不起的醫(yī)生世家,。在1935年，Camille Bru醫(yī)生發(fā)現(xiàn)某些藥物利用蘇打水服用會(huì)更有效之后,，就在法國成立了UPSA,。這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了泡騰療法的發(fā)展，這是藥物研究和生產(chǎn)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),。

UPSA現(xiàn)在歸Bristol-Myers Squibb擁有,，但正如其UPSA技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施部項(xiàng)目經(jīng)理Mathieu Dumora所說，該公司會(huì)繼承并發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新的優(yōu)良傳統(tǒng),。

Dumora說：“幾年前,，我們就意識(shí)到，我們所有的專業(yè)知識(shí)都掌握在一些長期技術(shù)人員手中,。隨著學(xué)習(xí)必備技能的年輕人越來越少,，我們必須得找到一種新的方法，用于工具作業(yè)和我們的內(nèi)部車間,。我們也只能用我們傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)來制造零件,。”

UPSA定期監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，以確定有什么可以改變他們的業(yè)務(wù),。在研究3D打印和增材制造之后,，UPSA認(rèn)為，通過采用該技術(shù)可以容易地節(jié)省制造成本并減少零件庫存,。

Dumora說：“我們意識(shí)到,，通過使用3D打印部件，我們可以將部件重量減少70%,，這將減少機(jī)器磨損,，大幅提升生產(chǎn)力，并延長機(jī)器壽命,�,！�

Dumora說，F(xiàn)DM技術(shù)和Stratasys Fortus 450mc™的加入,，不僅使他們的內(nèi)部車間煥然一新,，而且激發(fā)了整個(gè)公司的創(chuàng)新思維。

采用3D打印后,，優(yōu)先考慮更換機(jī)器上的關(guān)鍵部件,，而Fortus 450mc很快展示了其強(qiáng)大能力。UPSA不僅進(jìn)行藥品研發(fā),，同時(shí)還進(jìn)行藥品的生產(chǎn)與包裝,。一套生產(chǎn)設(shè)備使用重型鑄鋼臂來抓取紙箱，以便插入泡罩包裝,。

Dumora解釋說：“這些鑄鋼臂很重，可能會(huì)變形,，有時(shí)候甚至斷裂,，破壞機(jī)器。使用3D打印臂更安全,，ABS-M30i™ 3D打印材料,，如果變形，則可以恢復(fù),，如果損壞,，則更換成本最小，時(shí)間短,。這與昂貴的鋼臂相比,，是一個(gè)巨大的改進(jìn)。僅一年時(shí)間,，我們就生產(chǎn)了55個(gè)這樣的零件,，每個(gè)部件節(jié)省了95%的成本。”

UPSA還利用3D打印制造了一臺(tái)設(shè)備,，用以提高其兒童裝Efferalgan瓶蓋的安全性,。來自供應(yīng)商的瓶蓋，可能會(huì)不經(jīng)意地對(duì)藥物構(gòu)成污染風(fēng)險(xiǎn),。UPSA和供應(yīng)商都進(jìn)行了成本昂貴且耗時(shí)費(fèi)力的視覺檢查,。

Dumora說：“我們從質(zhì)量、維護(hù)及生產(chǎn)部門抽調(diào)人手專門成了一個(gè)團(tuán)隊(duì),，開發(fā)了一個(gè)能以‘吸氣’和‘吹氣’的方式去除任何顆粒的特殊系統(tǒng),。我們測試了‘吸氣’功能，甚至在瓶蓋中放置顆粒來測試功效,。增材制造使我們能夠自行開發(fā)解決方案,，并通過開發(fā)迭代，來快速且具備成本效益地進(jìn)行演進(jìn),。成本昂貴且耗時(shí)費(fèi)力的視覺檢查可以叫停了,。”

Dumora解釋說：“自從有了Fortus 450mc以后,，我們不斷拓展其應(yīng)用范圍,。我們已經(jīng)使用它來制造新的替換零件，改進(jìn)生產(chǎn)線,，制造定制化零件和功能原型,，以加速?zèng)Q策過程。事實(shí)上,，在整合機(jī)器的第一年,，我們就獲得了豐厚的投資回報(bào)。

Dumora說：“我們的3D打印機(jī)非�,？煽�,，且易于使用。這臺(tái)機(jī)器能夠不間斷運(yùn)轉(zhuǎn),，性能完美,，生產(chǎn)的零件也完美，這簡直把我驚呆了,。起初,，在它的技術(shù)可靠性和一致性得到驗(yàn)證之前，我們對(duì)于是否采用它進(jìn)行大批量作業(yè)有點(diǎn)猶豫不決,。然而,，事實(shí)證明，它可以24小時(shí)全天候持續(xù)工作長達(dá)15天,，這一結(jié)果著實(shí)令人贊嘆,�,！�

來源：Stratasys