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探讨3D打印技术与医疗怎样完美结合？
　　医学创新创业论坛是全国双创周西安站主题论坛系列活动之一，西安电子科技大学生命技术学院副院长梁继民作为特邀主持，围绕“医学3D打印”创业创新的主题，与中国工程院院士卢秉恒，杭州捷诺飞生物科技有限公司董事长徐铭恩，西安交通大学机械工程学院教授贺健康，西安交通大学生命科学院生物医学工程研究所博士高琳，西北有色金属研究院生物材料研究所所长助理余森，3D打印医学应用专家委员会软件专家廖胜辉，分别就3D打印技术在健康及康复领域的应用、3D打印医疗器械的技术和产业发展等多个方向切入，共同探讨了时下科技潮流中，3D打印技术在医学领域的前景与未来，给予到场嘉宾带来一场科技前沿的头脑风暴。　　下面就由南极熊带着大家一起回顾医学3D打印创新创业论坛的精彩内容吧！　　医学3D打印创新创业论坛，精彩回顾之技术篇——3D打印与精准医疗，中国工程院院士卢秉恒：　　3D打印是精准医疗的高端器械，具有广阔的产业化前景，随着我们生活水平的不断提高，人们对健康的追求也不断的提高，所以市场的上升空间非常大。　　一、3D打印能为医疗做什么？　　首先可以做一些医学的模型，进行医疗培训。医疗手术过程用3D打印是非常必要的，可以弥补影像学数据缺失和医生手术时视野模糊带给医生的困扰。像南京医院为一个七个月大的先心小患者手术，术后发现手术效果不好，用3D打印发现心脏上扔有很多小洞，把这些小洞堵起来以后就好了。所以对于复杂的手术通过3D打印技术就可以很好的完成。　　3D打印可以为骨科做很好的支撑。骨科方面我们的3D打印技术今后就可以直接应用于人体，和原来残留的骨头面结合面可以达到70%到80%，比原来标准的结构板要好很多，而且也可以做的比较轻盈。　　也可以用于口腔科，像牙齿的康复、矫形，以前是用钢丝固定，每个礼拜到医生那儿去，这个过程极大程度上取决于医生的经验。而3D打印可以按照精准的数据做出矫正的牙套，这个牙套可以一个礼拜换一个，就可以很好的把牙齿矫正过来了。美国一家企业一次就买了150台我们这个光固化3D打印的设备，中国也有一家用了我们生产的3D打印设备去做牙齿矫正方面的器械。　　还可用于颌面部创伤的修复。2001年做的世界首例个性化下颌骨，欧洲是2012年做的，我们比他们提前了10年。这是当时的报道，我们还和第四军医大学做了一个世界罕见的下颌骨吸收病例修复。这些在医学上个性化的东西没有标准，所以大批量的推广还有难度，现在国家药监局为了支持创新，让我们申报批号，这样进度就会非常快了。　　做导航模板。比如脊椎手术导航模板制作，在脊柱上面打孔是非常困难的，如果打偏到中枢神经上，不仅不能把患者治好还会造成患者瘫痪。而现在用3D打印去做导航模板，可以精确打印，把两个骨头之间的空间做成导航模板塞进去定位，来指导打孔。我们和第四军医大学合作，做了很多这方面的案例，做的也非常成功。　　对癌症的靶向治疗。癌症的治疗是非常痛苦的，一般采取化疗，把健康细胞和癌细胞一起杀死，使患者的健康受到很大的损害。而这个办法把放射性的药品放在针尖上，这个针尖是按照精确的方向和深度放在癌细胞的地方，准确的杀死癌细胞，这在医院实施的也非常成功，创新度很大。　　3D打印还可以用在一些康复器具的制造上。制造出的康复器具可实现完全的个性化，包括失去功能的手指的恢复，以及假肢的再造。假肢不只是把残肢拷贝下来就可以了，因为残肢各个地方的压力压强是不一样的，病人感受到的疼痛程度是不一样的，我们按照生物力学进行非常科学的计算，按照计算数据制造出来的假肢痛感是最少的，完全可以用数字化进行治疗。还有很多老年人的康复，希望做到家居无障碍，包括辅助器具的制造，3D打印在个性化制造方面可以发挥非常多的优势。　　弹性结构替代物修复。在骨修复方面，我们放入假体的目的希望原来的骨头能够再生，但要使它再生的快就要加一些应力，我们设计的时候可以把这些考虑进去，让能够再生的骨头获得比较好的应力。比如定制化复合型胫骨半关节在临床中的应用。　　3D打印数据模型的建立可通过网络化云平台来实现数据工程师和医生的远程交互。医生可以用手机来表达对这个方案的意见，工程师按照他的意见进行修改模型，实现远距离的医生和工程师的通讯。　　二、前沿研究—生物活性骨　　在生物活性骨方面我们也做了很多动物实验，用一些生物可降解的材料来做，装进去一个假体，几个月后可以长出自己的细胞，这完全是活性的。为了加速生长我们做了生物反应器来促进循环，生物反应器能够提高康复时间，也可以做血管、打印神经的打印。　　总而言之，医学3D打印的前景是非常好的，我们可以进一步让干细胞在不同的环境下，向不同的组织发展来进行组织再创的研究，如制造人工心脏、人工器官等；但实现的过程任重道远，还需要进行更多实质性的研究，需要工程科技工作者、医学工作者、生命学科的教授共同合作，把这个事情做得更好。　　增材制造委员会的规划中也提到，2025年使个性化替代物全面进入临床应用，活力组织部分进入临床，在药理模型中获得大量应用。从单一组织向多组织共生发展，从体外打印培养向体内打印发展，从宏观组织研究向微观组织、细胞、基因学研究。支持脑科学发展，打印脑组织，向精准医疗发展，打印调控细胞和基因，实现复杂器官人体在线打印和在线细胞打印修复。
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新闻来源： 互联网/OFweek
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3D打印在变革传统医疗领域的同时，正一步步发展为一套数字解决方案
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Gartner于2014年10月发布的预测报告称，机市场从年间的出货量复合增长率为106.6%，而营收增长率将为87.7%。到2018年，3D打印机出货量将达到230万台，涉及134亿美元的市场规模。3D打印是否真的能彻底摧毁强大的传统制造？答案是肯定的。动脉网互联网医疗研究院综合多方数据，整理了这篇趋势分析，快速了解3D打印技术在医疗领域的发展状态及主要趋势：
虽然短时间内，3D打印还不能与现阶段大规模的传统制造并驾齐驱，但它正被应用于原型制作、安装传统制造部件、以及直接制作高度定制或工艺复杂但产量较少的物件等。
随着3D打印中对物体体积和打印速度瓶颈的逐渐突破，加上打印材料价格的下降，从经济因素上看，尤其是端到端的设计、制造、组装、运输、发行和操作产品等成本及流程的不断优化，都使得3D打印越来越受欢迎。人们将会更多地选择含3D打印制作部件（或者全部由3D打印）的产品，涵盖从汽车、飞机到消费电子产品和厨房电器等等。
3D打印在医疗行业的应用已从骨骼植入物、牙齿和假肢开始
3D打印最激动人心的应用是在医疗行业：用以拯救生命或改善患者的病痛。根据 SmarTech Markets 的报告预测，3D打印机在医疗行业的出货量将由2020年的2135个单位增长到2024年的3055个单位。虽然3D打印的医用仍需要数年时间才能进入大规模应用，但从早期阶段生产的组织、器官、骨骼和假肢等产品和设备中，已经可以一窥3D打印技术对提高患者生命质量所起的作用。
不久前 SmarTech Markets 公司对3D打印市场在几大应用领域的增长趋势做了预测。我们从下图可以看到，如果将医学和单列的牙科合并来看，医疗市场在3D打印的整个市场中所占比例非常大，在2015年时约占37.8%，而预计在2023年将占到41%的比重，达到近80亿美元的市场规模。
医学及牙科在使用3D打印技术上的机遇与挑战
医学领域的机遇主要在以下几个方面：
整形外科移植
专门医疗设备
医学领域的主要挑战：3D打印可以应用于手术室中吗？质量感知问题以及植入物的载重应用问题，植入物与人体组织的相容性问题，生物组织力学问题，运动力学问题等。
牙科领域的机遇主要在以下几个方面：
人造石模型
客制化牙科植入物
牙科领域的主要挑战：3D打印在牙科中的应用是行业趋势。那么，之前在牙科中广泛采用的CNC是会帮助还是阻碍应用3D打印呢？采用3D打印后又会是怎样的局面？
3D打印医疗应用已经真正开始
Wake Forest Institute for Regenerative Medicine 开发出了一种能利用患者自身的培养细胞或干细胞制造出组织和器官的3D打印技术。该公司的最终目标是解决用于移植的捐赠器官的短缺。科学家们正在攻克不同的难题，包括耳朵、肌肉、以及肾脏等（见下图）。3D打印机通过使用医学扫描（如CT或I）所得的数据打印人体组织和器官，其基础是将活细胞，以及将细胞连结在一起的生物材料，以3D的形式打印出来。所得的3D器官或组织结构将被用于移植，从而解决了生物相容性以及身体的排异性问题，并在体内继续成长。3D打印肾脏项目的前身是“微型”肾脏，它是利用细胞和生物材料制造而成，可以在移植进转向装置时产生一种类似尿液的物质。届时细胞学、基因组学、转化医学等将百花齐放。
（3D打印的人体构造：左上为肾脏，右上为耳朵，下为手指。它们能在不久的将来解决捐赠器官短缺问题，以及人体部分损伤时的修复。来源：Wake Forest Institute for Regenerative Medicine）
此外， 3D打印技术在手术中的应用数量也越来越多。例如 Walter Reed Army Medical Center 就曾制造并成功移植了超过60例钛颅骨板。2011年6月，史上第一例3D颌骨（材质同样为钛）被成功移植给了一位83岁的女士，主刀医生为 Hasselt 大学的 Jules Poukens 。这些通过3D打印的植入物能够充分契合患者的身体，固定度高，减少了手术时间，降低了交叉感染的可能性。
与患者身体契合也是假肢器械的关键所在。3D打印是这种需要高度定制、少量生产（每种设计仅生产1件）、使用结实但轻便材料产品的理想解决方案。它能让肢体残疾患者得到符合自身对外观、触感、尺寸和重量等要求的假肢器材，关键是消除截肢的几率，并极大程度地恢复手术部位原有的功能，而花费却仅仅是用传统制造方式生产的假肢的数分之一。
现已被 3D Systems 收购的 Bespoke Innovations 公司使用3D打印技术制作定制的假肢覆盖物，并致力于在未来用3D打印生产出假肢整体。还有一个与此相关的例子：2岁的 Emma 出生时就患有一种罕见的关节挛缩症，医生为她戴上了3D打印的一双“魔术手臂”，使她可以举起她真正的手臂，赋予了她新生。“魔术手臂”可以随着Emma的不断成长重新打印生成，而其材料也非常轻巧，不会对她仅25磅重的身体造成负担。另外，尽管现在仍较为昂贵，但3D打印的助听器由于其定制化的特点，也能提供优异的音质。
3D打印是技术更是数字解决方案
3D打印并不仅仅是制造技术，它是一项数字技术。3D打印目前是开源性质的，这为各种创新提供了实践的舞台。它降低了制造的门槛，点燃了大众创造力的火种。3D打印正创造着新产品和新服务，也正为市场培养着一批批有破坏性的新来者。而制造商们必须为这样的破坏做好万全的准备。而对传统的大型设计制造公司来说，3D打印将是一座连接IT和制造业，以及IT和专家们的桥梁——科学家和工程师们往往需要将他们的设计可视化。例如，NASA JET Propulsion Laboratory（JPL）的 CIO James Rinaldi 的战略蓝图的其中一部分，便是“将IT的含义从信息技术（Information Technology）转变为共同创新（Innovate Together）。”
在具体的应用领域，尤其是医疗领域，能提供一整套解决方案的服务才能体现出更大的价值。通过下面两张SmarTech Markets的预测数据图表我们可以看到，虽然设备本身的市场体量仍旧最大，但软件、服务、材料三项一起也共同占据了约半壁江山。而从占比增长趋势上来看，整体上软件和设备占比将持续小幅增长。
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本文来源：钛媒体
责任编辑：王晓易_NE0011
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分享至好友和朋友圈12部委联合发文支持 “3D打印+医疗” 或将迎来大爆发！
来源：oFweek维科网
编辑：张梦菲
　　12月13日，国家工信部发布了《十二部门关于印发&增材制造产业发展行动计划(年)&的通知》(以下简称《通知》)。
　　《通知》明确，工业和信息化部、发展改革委、教育部、公安部、财政部、商务部、文化部、卫生计生委、海关总署、质检总局、知识产权局等12部门联合制定了《增材制造产业发展行动计划(年)》(以下简称《计划》)。
　　《通知》将&3D打印+医疗&内容列为重点任务之一。针对医疗领域个性化医疗器械(含医用非医疗器械)、康复器械、植入物、软组织修复、新药开发等需求，推动完善个性化医用增材制造产品在分类、临床检验、注册、市场准入等方面的政策法规，研究确定医用增材制造产品及服务的医疗服务项目收费标准和医保支持标准。
　　增材制造产业发展行动计划
　　增材制造(又称3D打印)是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术。我国高度重视增材制造产业，将其作为《中国制造2025》的发展重点。2015年，工业和信息化部、发展改革委、财政部联合印发了《国家增材制造产业发展推进计划(年)》，通过政策引导，在社会各界共同努力下，我国增材制造关键技术不断突破，装备性能显著提升，应用领域日益拓展，生态体系初步形成，涌现出一批具有一定竞争力的骨干企业，形成了若干产业集聚区，增材制造产业实现快速发展。
　　当前，全球范围内新一轮科技革命与产业革命正在萌发，世界各国纷纷将增材制造作为未来产业发展新增长点，推动增材制造技术与信息网络技术、新材料技术、新设计理念的加速融合。全球制造、消费模式开始重塑，增材制造产业将迎来巨大的发展机遇。与发达国家相比,我国增材制造产业尚存在关键技术滞后、创新能力不足、高端装备及零部件质量可靠性有待提升、应用广度深度有待提高等问题。为有效衔接《国家增材制造产业发展推进计划(年)》，应对增材制造产业发展新形势、新机遇、新需求，推进我国增材制造产业快速健康持续发展，特制定本计划。
　　行动目标
　　到2020年，增材制造产业年销售收入超过200亿元，年均增速在30%以上。关键核心技术达到国际同步发展水平，工艺装备基本满足行业应用需求，生态体系建设显著完善，在部分领域实现规模化应用，国际发展能力明显提升。
　　技术水平明显提高。突破100种以上重点行业应用急需的工艺装备、核心器件及专用材料，大幅提升增材制造产品质量及供给能力。专用材料、工艺装备等产业链重要环节关键核心技术与国际同步发展，部分领域达到国际先进水平。
　　行业应用显著深化。开展100个以上应用范围较广、实施效果显著的试点示范项目，培育一批创新能力突出、特色鲜明的示范企业和园区，推动增材制造在航空、航天、船舶、汽车、医疗、文化、教育等领域实现规模化应用。
　　生态体系基本完善。培育形成从材料、工艺、软件、核心器件到装备的完整增材制造产业链，涵盖计量、标准、检测、认证等在内的增材制造生态体系。建成一批公共服务平台，形成若干产业集聚区。
　　全球布局初步实现。统筹利用国际国内两种资源，形成从技术研发、生产制造、资本运作、市场营销到品牌塑造等多元化、深层次的合作模式，培育2-3家以上具有较强国际竞争力的龙头企业，打造2-3个具有国际影响力的知名品牌，推动一批技术、装备、产品、标准成功走向国际市场。
　　重点任务
　　专栏1 提升增材制造专用材料质量
　　金属增材制造材料。研究金属球形粉末成形与制备技术，突破高转速旋转电极制粉、气雾化制粉等装备，开发空心粉率低、颗粒形状规则、粒度均匀、杂质元素含量低的高品质钛合金、高温合金、铝合金等金属粉末。研究增材制造专用液态金属材料。
　　无机非金属增材制造材料。研究氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化铝、氮化硅等陶瓷粉末、片材制备方法，提高材料收得率与性能一致性。
　　有机高分子增材制造材料。突破增材制造专用树脂、超高分子量聚合物等材料体系中热传导、界面链缠及性能调控技术，开发高性能稳定性的增材制造专用光敏树脂、粘结剂、催化剂、蜡材，开发高性能抗老化工程塑料与弹性体。
　　生物增材制造材料。建立生物增材制造材料体系，不断提高可植入材料生物学性能和增材制造工艺性能，完善个性化医疗器械的材料设计和微结构设计技术，开发不同软硬程度的器官/组织模拟材料，开发满足不同需求的生物&墨水&。
　　专栏2 提升增材制造装备、核心器件及软件质量
　　金属材料增材制造装备。提升激光/电子束高效选区熔化、大型整体构件激光及电子束送粉/送丝熔化沉积、液态金属喷墨打印等增材制造装备质量性能及可靠性。
　　非金属材料增材制造装备。提升光固化成形、熔融沉积成形、激光选区烧结成形、无模铸型以及材料喷射成形等增材制造装备质量性能及可靠性。
　　生物材料增材制造装备。提升仿生组织修复支架、医疗个性化、细胞活性材料、器官微结构和功能模拟芯片等增材制造装备质量性能及可靠性。
　　核心器件及软件。提升高光束质量激光器及光束整形系统、高品质电子枪及高速扫描系统，大功率激光扫描振镜、动态聚焦镜等精密光学器件、高精度阵列式喷嘴打印头/喷头，处理器、存储器、工业控制器、高精度传感器、数模模拟转换器等器件质量性能。突破数据设计软件、数据处理软件、工艺库、工艺分析及工艺智能规划软件、在线检测与监测系统及成形过程智能控制软件等增材制造核心支撑软件。
　　专栏3 重点制造领域示范应用
　　推进增材制造在航空、航天、船舶、核工业、汽车、电力装备、轨道交通装备、家电、模具、铸造等重点制造领域的示范应用。
　　航空：针对各类飞行器平台和发动机大型、复杂结构件，推进激光直接沉积、电子束熔丝成形技术在钛合金框、梁、肋、唇口、整体叶盘、机匣以及超高强度钢起落架构件等承力结构件上的应用，推进激光、电子束选区熔化技术在防护格栅、燃油喷嘴、涡轮叶片上的示范应用，加强增材制造技术用于钛合金框、整体叶盘关键结构修理的验证研究。
　　航天：利用增材制造技术实现运载火箭、卫星、深空探测器等动力系统、复杂零部件的快速设计、原型制造;实现易损部件、备品备件等的直接制造和修复。
　　船舶：推进增材制造在船舶与配套设备领域的产品研发、结构优化、工艺研制、在线修复等应用研究，实现船舶及复杂零件的快速设计与优化，推进动力系统、甲板与舱室机械等关键零部件及备品备件的直接制造。
　　核工业：推进增材制造在核级设备复杂、关键零部件产品研发、工艺试验、检测认证，利用增材制造技术推进在役核设施在线修复。
　　汽车：在汽车新品设计、试制阶段，利用增材制造技术实现无模设计制造，缩短开发周期。采用增材制造技术一体化成型，实现复杂、关键零部件轻量化。
　　电力装备：在核电、水电、风电、火电装备等设计、制造环节使用增材制造技术，实现大型、复杂零部件的快速原型制造、直接制造和修复。
　　轨道交通装备：推进增材制造技术实现新产品研发、工艺试验、关键零部件试制过程中的快速原型制造，实现关键部件的多品种、小批量、柔性化制造，促进轨道交通装备绿色化、轻量化发展。
　　家电：将增材制造技术纳入家电的设计研发、工艺试验环节，缩短新产品研制周期，推进增材制造技术融入家电智能柔性制造体系，实现个性化定制。
　　模具：利用增材制造技术实现模具优化设计、原型制造等;推进复杂精密结构模具的一体化成型，缩短研发周期;应用金属增材制造技术直接制造复杂型腔模具。
　　铸造：推进增材制造在模型开发、复杂铸件制造、铸件修复等关键环节的应用，发展铸造专用大幅面砂型(芯)增材制造装备及相关材料，促进增材制造与传统铸造工艺的融合发展。
　　专栏4 &3D打印+&示范应用
　　&3D打印+医疗&。针对医疗领域个性化医疗器械(含医用非医疗器械)、康复器械、植入物、软组织修复、新药开发等需求，推动完善个性化医用增材制造产品在分类、临床检验、注册、市场准入等方面的政策法规，研究确定医用增材制造产品及服务的医疗服务项目收费标准和医保支持标准。
　　&3D打印+文化创意&。针对创新创意设计、文化创意产品开发以及个性化产品消费的需求，推动增材制造技术在相关领域的应用，培养新的消费热点，构建新型消费生产模式，助力消费升级。
　　&3D打印+创新教育&。实施学校增材制造技术普及工程，鼓励增材制造技术在教育领域的推广，配置增材制造设备及教学软件，开设增材制造知识培训课程，建立增材制造实验室，培养学生创新设计的兴趣、爱好、意识。在中小学、职业院校等开展增材制造科普教育，开展增材制造设计、技能大赛等活动。
　　&3D打印+互联网&。针对社会大众创新创意需求，支持增材制造企业与互联网企业合作，推动成立一批在线协同设计、数据互联共享、分布式制造的增材制造云平台，降低应用门槛，推动增材制造技术的普及。推动建设线下增材制造创新设计、应用、服务中心，为用户提供创新设计、产品优化、快速原型制造、模具开发等应用服务。
　　专栏5 健全增材制造标准体系
　　新型标准制定体系。开展创新设计、专用材料、工艺技术、装备、检验检测、数据和服务等方面国家标准、行业标准制定工作，研制一批团体标准，加快构建政府主导制定标准与市场自主制定标准相互协调、相互促进的增材制造新型标准制定体系。
　　企业标准体系。鼓励企业加快制定一批企业标准，建立相关指标协调优化、相互配合的成套技术标准体系，以标准助推企业提升研发测试能力和管理水平等。
　　标准创新基地。开展增材制造领域的技术标准创新基地建设试点，搭建标准与科技、产业紧密衔接的服务平台，为企业提供一站式的标准化服务，助推企业标准能力水平提升。
　　成果转化标准。开展增材制造科技成果转化为技术标准试点工作，建设增材制造科技成果库，建立增材制造科技成果快速转化为技术标准机制，推动一批增材制造新技术、新方法、新材料、新工艺快速转化为标准。
　　标准国际化。在增材制造云服务平台、精度检测等具有一定优势的服务和技术领域，积极牵头制定国际标准，提升国际话语权，以标准带动增材制造技术、产品等&走出去&。
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