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昆明按下医学3D打印“快进键” 正在布局其产业应用的相关规划

来源:昆明日报

  发布:星之球科技

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2018-11-14

 2018年7月,一台常规的锁骨置换手术在昆明医科大学第一附属医院进行,但手术中使用的假体,却与从前的不太一样。这是全国首次运用3D打印技术制造的可植入替换锁骨,随着科技手段的不断进步,云南医学3D打印技术逐渐走出实验室,运用到普通人身上,让3D打印变得不那么神秘。虽然产业技术发展迅速,但3D打印真正迎来市场化应用的春天似乎还差一股东风,来打破政策及市场两道壁垒。对此,昆明市正在积极探索。
 
 
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    图片来源:网络,与本文无关
 
    云南医学3D打印起步早
 
    3D打印技术诞生于上世纪80年代,也称“增材制造技术”,是一种以计算机设计数据为基础,使用粉末状金属、塑料或者其他可黏合材料,通过逐层堆叠的方式,将材料逐层黏合以构造成三维物体的技术,在航天、工业、文创、医学方面均有运用。
 
    云南算是全国开展医学3D打印较早的省份之一,在业内人士看来,昆明科研院所、大学、医院人才聚集,是发展医学3D打印技术的沃土。早在十几年前,多所高校和医院的专家,便开始涉足该领域;而近年来发展大健康产业良好的政策和服务氛围,也让本土的3D打印企业茁壮成长。
 
    医学3D打印技术有因人而异、就地制作、不限数量、节约成本,正好能满足个体化、精准化医疗需求等特点。特别是在数字医学时代,以3D打印为代表的数字化技术在医疗领域的应用以及基础研究正处于持续飞速发展、技术腾飞的阶段,如今在昆的大多数三甲医院都将3D技术运用到了临床影像辅助检查方面。
 
    但对于医学3D打印技术而言,3D影像模型重建仅仅只是“冰山一角”。目前,医疗行业3D打印技术的应用主要包括:无需留在体内的医疗器械,包括医疗模型、诊疗器械、康复辅具、假肢、助听器、齿科、手术导板等;个性化永久植入物,使用钛合金、钴铬钼合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通过3D打印骨骼、软骨、关节、牙齿等假体,通过手术植入人体;3D生物打印,即使用含细胞和生长因子的“生物墨水”,结合其他材料层层打印出产品,经体外和体内培育,形成有生理功能的组织结构。
 
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    简而言之,打造可植入的人体置换物如骨头甚至器官、细胞,是3D打印技术在医学运用的“金字塔尖端”,也是行业一直努力探索的方向。
 
    实施全国首例3D打印锁骨植入手术
 
    2018年7月3日,昆明医科大学第一附属医院胸外科团队与云南增材佳唯科技有限公司合作,实施了一例3D打印锁骨置换手术。这是全国首次运用3D打印PEEK(聚醚醚酮)材料,制造可植入假体替换锁骨。
 
    “PEEK是一种具有安全稳定、耐高温、自润滑、易加工和高机械强度和低溶出性等优异性能的特种高分子材料,可耐反复的高压灭菌,已运用于许多的临床医学领域。由于PEEK与人体具有很好的相融性,且弹性模量与人体的骨头性能相近,作为人工骨材料,已经逐渐替代了传统的钛金属,是目前性能良好的骨替换物。此外,植入此物的癌症患者后期治疗过程不会有金属材料的障碍,不会影响到患者照CT、核磁,有助于对患者后期化疗等。”云南增材佳唯科技有限公司总经理冯强介绍。
 
    手术首次选用了PEEK材料,经过医生、工程师联合设计,借助计算机设计模型反复研究、修改,历经多次修改论证,才最终定型导板和锁骨模型。
 
    早在2016年,该公司就开始对此项技术进行研究,目前引进了西南首台PEEK医学3D打印机,将在骨科植入物方面开展更多的临床实践。通过3D打印的方式,也和多家三甲医院展开合作,实现了高度个性化、精准化、定制化的假体,为患者和医生带来了全新的治疗手段。
 
    依靠新技术,云南增材佳唯科技有限公司还在探索3D打印人体下颌骨、胸骨等可植入“人工骨头”。
 
    创新推动医学3D打印产业化
 
    凭借对未来三维数字化行业趋势的敏锐嗅觉,2014年云南增材佳唯有限公司把3D打印技术引进云南,并迅速发展成为云南省3D打印技术的龙头企业。
 
 
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    该公司引入国内3D打印领域唯一的中国工程院院士卢秉恒建立院士工作站,引进国内外技术及人才,2014年成立了西南地区最大的3D打印创新中心,并通过学科交叉、医工结合的方式,与云南省医学会数字医学分会、医院合作,共同研发和形成了一整套在医学3D打印日常临床诊疗和教学科研中较好运用的数字化诊疗理念。为促进3D打印技术在医学教学中的运用,该公司还与昆医附一院共同建立了“医学3D打印教学运用示范基地”,打造医务人员和3D打印技术教学培训交流平台。
 
    为整合云南省3D打印产业优势资源,云南省内外18家单位还成立了云南省3D打印技术产业创新联盟,形成包括多年从事医学影像领域工作的专业人员、具有丰富经验的外科医生、3D打印工程师、计算机图形应用人员及信息与自动化专家构成的研究团队。同时联合多部门,在云南率先制定3D打印在医疗领域的行业和地方标准,推进3D打印在医疗领域运用的产业化进程。
 
    业界人士认为,3D打印在医疗行业甚至整个生命学领域都有广泛的应用前景。阶梯底层是无生命的教学模型、假肢、肢体矫形器、精密手术导板;中层是简单的活性组织如骨骼与软骨;再往上是静脉和皮肤;最靠近阶梯顶层的是复杂且关键的器官,如心脏、肝脏……生命阶梯的顶层将是完整的生命单位。
 
    缺乏准入标准和政策支撑成瓶颈
 
    对于3D打印在医疗方面的产业化前景,国内外都普遍看好。据世界3D打印咨询机构Wohlers去年发布的一项报告显示,预测到2025年,全球3D打印在医疗领域的运用市场将达到600亿美元。
 
    放眼国内,3D打印在医疗大健康领域的运用已十分成熟,市场规模巨大。目前云南的骨科手术导板应用技术方面已在国内具备明显优势,例如云南增材佳唯有限公司已申请全国第一个生产许可证。
 
    但也有业内人士坦言:“都知道这是一块大蛋糕,但不知道需从哪里下口。”目前,在云南乃至全国,3D打印行业依旧呈现小而散的现状,没有成熟的商业模式,3D打印的应用市场尚未真正打开,缺乏准入标准和政策支撑是业界公认的瓶颈。
 
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    究其原因,目前3D打印技术在医疗层面还仅限于小范围使用,主要是3D打印厂商与医院之间的一些壁垒难以打通,缺乏政策支撑。目前大多数3D打印相关企业都驻扎在医疗服务的中下游,由医院进行诊疗后向企业提出个性化需求制造。由于医疗专业准入门槛高,企业逐步参与医院诊疗,从被动转向主动的路还很远。
 
    此外,因没法纳入收费体系及尚无相关政策支持,对3D打印临床准入与转化也存在很大困难。“技术已经很成熟,医院和患者都迫切需要这个技术,我们目前缺的就是政策支持及市场准入。”一位3D打印行业人士说。
 
    昆明有望试行3D打印医疗产品收费标准
 
    不过,近年来,国内部分城市已开始为医学3D打印技术在医疗行业的应用与发展做出探索。2016年7月,吉林省把3D打印医用服务列为收费项目,新增的医疗服务项目价格14项中便包括“3D打印光固化树脂模型设计及制作”,即3D打印医疗模型;随后,湖南也把3D打印医疗模型纳入收费目录,深圳将3D打印骨科模型逐渐纳入医保……
 
    业内人士建议,为促进医疗进步与发展,服务云南“健康生活目的地”及昆明大健康产业建设,可以借鉴省外模式,适当新增数字化三维诊断、增材制造医学模型、定制化辅助器械项目等3D打印技术收费标准,并逐步纳入医保报销,加速医学3D打印技术的临床准入和推广。
 
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    据悉,昆明市相关部门已计划布局3D打印在生物医药大健康产业应用的相关规划,并有望出台相关政策拟定医学3D打印产品在医疗机构的收费标准,在昆明市内医疗机构试点推广。试点工作如能如期进行,将让更多患者享受到科技进步带来的实惠。

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