3D打印在醫(yī)療行業(yè)的應用及市場前景
魔猴君 行業(yè)資訊 1634天前
隨著3D打印技術發(fā)展的日趨完善,它的應用領域越來越廣。3D打印高還原和高精度的數(shù)字化特性讓其深受各行各業(yè)的歡迎。3D打印技術可以直接將3D設計模型轉化為現(xiàn)實的產品。相較于傳統(tǒng)制造方式,更適合制作小批量定制化的產品以及復雜形狀的產品。
由于人體的個體差異,手術導板、醫(yī)療植入物、義齒等醫(yī)療器械,對個性化定制的要求很高。因此,"個性化"為3D打印技術與醫(yī)療行業(yè)搭建了深度結合的橋梁。
3D打印技術在醫(yī)療行業(yè)的應用
現(xiàn)階段,3D打印在醫(yī)療行業(yè)的主要應用有:用于手術與規(guī)劃或教學的3D打印醫(yī)療模型,手術導板,外科/口腔植入物,康復器械,生物3D打印人體組織、器官等。隨著材料的升級,生物兼容性3D打印材料也為3D打印血管、器官等應用到臨床創(chuàng)造了實際案例。
1. 醫(yī)療模型和手術導板3D打印
在術前根據(jù)患者的CT數(shù)據(jù)進行三維建模,然后利用3D打印機將模型打印出來,得到醫(yī)療模型。該模型主要作用是讓醫(yī)生在手術前可以直觀看到手術部位的三維結構,有助于醫(yī)生規(guī)劃手術方案。尤其針對復雜手術,有助于降低手術風險,提高手術的成功率。
2. 康復器械3D打印
3D打印為矯正鞋墊、仿生手、助聽器等康復器械帶來的真正價值不僅僅是實現(xiàn)精準的定制化,更主要體現(xiàn)在讓精準、高效的數(shù)字化制造技術代替手工制作方式,縮短生產周期。以助聽器為例,傳統(tǒng)工藝制作,技師需要通過患者的耳道模型做出注塑模具,然后對模具進行鉆音孔等后處理。而使用3D打印機制作助聽器只需將掃描的CAD文件轉為3D打印機可讀取的設計文件,進一步打印出來即可。目前市面上的大型工業(yè)3D打印機除了工業(yè)應用外,也可應用于醫(yī)療模型打印。迅實科技的SLA 3D打印機超大打印幅面,每小時可打印48個助聽器模型。
3. 植入物3D打印
由骨腫瘤、車禍等造成的骨骼缺損、頜面損傷、顱骨修補等,都無法用一般修復產品進行治療,而3D打印產品提供了有效的解決方案。打印的假體可以根據(jù)患者的自身特點進行量身定制。
以及現(xiàn)在應用十分廣泛的數(shù)字化口腔技術,就是利用了3D打印技術進行齒科治療。通過數(shù)字導板等地使用,讓齒科醫(yī)療更精準,同時有效緩解齒科醫(yī)資力量短缺的問題。
3D打印技術應用于口腔醫(yī)療的基本流程
4. 藥品3D打印
3D打印技術對制造的影響主要有4個:實現(xiàn)藥物活性成分的個性化定制;劑量的個性化定制;形狀的個性化定制;使藥物擁有特殊的微觀結構,改善藥物的釋放行為,從而提高療效降低藥物副作用。
5. 器官3D打印
比較有名的案例是2019年4月,以色列特拉維夫大學成功以病人自身的組織為原材料,3D打印出全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的"完整"心臟。
3D打印技術應用于醫(yī)療行業(yè)的市場前景
2017年,3D打印在全球醫(yī)療領域的市場規(guī)模達8.3億美元。目前全球都處于老齡化持續(xù)嚴重的進程中,這更為醫(yī)療產業(yè)的發(fā)展及3D打印技術在醫(yī)療領域的應用發(fā)展提供了廣闊空間。
中國老齡化程度持續(xù)加重,2020年65歲以上人口占比將達12%
據(jù)統(tǒng)計,2017 年,全球醫(yī)療器械行業(yè)的市場規(guī)模超過 4000億美元,并仍將穩(wěn)步增長。同年我國醫(yī)療器械行業(yè)的市場規(guī)模達到 774 億美元,占當年全球市場規(guī)模的 19.2%。考慮到中國巨大的人口基數(shù),未來隨著我國經濟水平的不斷提升,醫(yī)療器械行業(yè)仍有非常巨大的發(fā)展空間。
全球醫(yī)療器械市場規(guī)模逐年增長
3D 打印技術可以成型微小復雜結構,在植入物應用上有著得天獨厚的優(yōu)勢。2017 年中國各類植入物銷售收入總計 190 億元,預計在 2022 年,將達到 366 億元的市場。2017 年底獲得 FDA醫(yī)療器械注冊證的 3D打印醫(yī)療器械已超過了 100 個,其中包括了多款由不同品牌制造的 3D 打印脊椎植入物和關節(jié)植入物。
中國植入物銷售收入
中國骨科植入物市場預測
目前,3D打印技術在醫(yī)療行業(yè)的應用臨床時仍有一些困難。打破材料的限制是之后3D打印與醫(yī)療行業(yè)更好結合的重中之重??梢灶A見的是,精準數(shù)字化一定是未來醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的方向。尤其是醫(yī)資力量短缺的中國,3D打印技術的普及更是大勢所趨。