d打印醫(yī)療課件

1、增 材 制 造,,—3D打印技術(shù)與應(yīng)用,西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院,一、3D打印在國內(nèi)臨床應(yīng)用的典型案例,二、3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的主要障礙,三、促進(jìn)3D打印在醫(yī)療行業(yè)的廣泛應(yīng)用,目錄,主講：汪焰恩,四、部分最新研究成果,一、3D打印在國內(nèi)臨床應(yīng)用的典型案例,1、3D打印用于足踝手術(shù)手術(shù)風(fēng)險降低,武漢大學(xué)人民醫(yī)院骨三科主任李亞明教授介紹，涉及到足踝關(guān)節(jié)等復(fù)雜部位時，傳統(tǒng)影像報告的局限性往往讓專家們“眼見不一定為實(shí)”。如何矯形、切口如何

2、設(shè)計、要涉及哪些關(guān)節(jié)，這些都不十分明確。醫(yī)生只能依靠以往的經(jīng)驗(yàn)一點(diǎn)點(diǎn)地截骨，導(dǎo)致患者的創(chuàng)傷和風(fēng)險也隨之增加。,武漢大學(xué)人民醫(yī)院,該院日前使用3D打印出的足踝和患者真實(shí)的骨頭在外形上可以實(shí)現(xiàn)1：1的效果，相當(dāng)于是將患處的骨頭“搬運(yùn)”了出來。,2、“3D打印技術(shù)”進(jìn)入先心病治療,3D打印制造的人類骨骼組織，為越來越多的患者解除病痛。近日，復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心外科課題組首次將3D打印技術(shù)應(yīng)用于經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換手術(shù)(TAVI)，成功為一例7

3、7歲高齡的主動脈瓣重度狹窄合并關(guān)閉不全患者實(shí)施了TAVI規(guī)劃與導(dǎo)航。 　　3D打印技術(shù)可將患者的二維影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成栩栩如生且實(shí)物大小的心臟模型呈現(xiàn)于醫(yī)生眼前，并可提供更多傳統(tǒng)影像學(xué)檢查難以顯示的豐富信息，從而將上述復(fù)雜過程大大簡化和標(biāo)準(zhǔn)化，使得手術(shù)更準(zhǔn)確安全。,復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院,3、3D技術(shù)應(yīng)用于癌癥切除（醫(yī)療前沿）,近日，北京清華長庚醫(yī)院首任執(zhí)行院長董家鴻教授率領(lǐng)該院肝膽胰外科醫(yī)師團(tuán)隊，利用3D打印技術(shù)，成功完成10例膽道癌癥

4、精準(zhǔn)根治性切除。通過3D技術(shù)實(shí)現(xiàn)膽道癌癥的精確根治性切除成為了我國首創(chuàng)。,北京清華長庚醫(yī)院,4、廣東女子患癌肩胛骨被侵蝕3D打印為其換新,廣東揭陽市一名27歲李姓女子，不幸患上入侵性巨大肩胛骨腫瘤，如不根治，恐要截肢。 深圳市第二人民醫(yī)院近日首次成功利用3D打印技術(shù)，精確制出鈦合金肩胛骨假體，切除腫瘤后再將假體植入，讓李女成為深圳第一名“鐵肩女”。 據(jù)悉，這次手術(shù)醫(yī)療花費(fèi)約10萬元人民幣，李女本月初接受手術(shù)后，一、兩天便可出院，預(yù)計半年

5、后可完全恢復(fù)正常生活。,深圳市第二人民醫(yī)院,5、3D打印技術(shù)修復(fù)頜骨缺損,2014年年底，廣東臺山青年患者張先生因?yàn)橄骂M骨惡性腫瘤來到孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院口腔頜面外科就診，該科副主任李勁松教授采用目前最先進(jìn)的一款手術(shù)設(shè)計軟件，術(shù)前在計算機(jī)上虛擬手術(shù)，設(shè)計腫瘤切除范圍，并應(yīng)用3D打印技術(shù)同步設(shè)計和制作手術(shù)截骨引導(dǎo)板和頜骨重建引導(dǎo)板，成功為患者實(shí)施了右下頜骨切除術(shù)，同期取小腿腓骨精確重建下頜骨，術(shù)后患者面部外觀和咬合功能非常理想。,孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院

6、,6、3D打印指導(dǎo)下先天性髖關(guān)節(jié)脫位全髖關(guān)節(jié)置換術(shù),35歲王女士右髖關(guān)節(jié)疼痛，王女士慕名前來西安交大一附院就診。經(jīng)該院骨科的仔細(xì)診查，確診王女士屬于“右髖關(guān)節(jié)先天性脫位”，右下肢較左下肢短縮6cm。經(jīng)過周密的術(shù)前準(zhǔn)備，李曙明教授、楊益民主治醫(yī)師等醫(yī)護(hù)人員歷時2小時，為張女士成功開展首例3D打印指導(dǎo)下成人先天性髖關(guān)節(jié)脫位全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)后右下肢也恢復(fù)了與左下肢等長的長度。,西安交大一附院,7、12歲男孩植入3D打印脊椎為全球首例,北京大

7、學(xué)研究團(tuán)隊成功地為12歲男孩明浩身上植入了3D打印脊椎，這屬全球首例。據(jù)了解，這位小男孩的脊椎在一次足球受傷之后長出了一顆惡性腫瘤。為了阻止癌細(xì)胞的擴(kuò)展，醫(yī)生不得不選擇移除掉腫瘤所在的脊椎。不過這次的手術(shù)比較特殊的是，醫(yī)生并未采用傳統(tǒng)的脊椎移植手術(shù)，而是嘗試先進(jìn)的3D打印技術(shù)。,北京大學(xué)研究團(tuán)隊,上海復(fù)旦大學(xué)附屬兒童醫(yī)院,2016年1月上海復(fù)旦大學(xué)附屬兒童醫(yī)院成功實(shí)施了一例連體男嬰分離手術(shù)。術(shù)前通過計算機(jī)輔助三維手術(shù)支持系統(tǒng)（CAS）創(chuàng)

8、建了相連內(nèi)臟的數(shù)字模型，然后將其3D打印了出來，從而制定了完美的手術(shù)方案。,8、3D打印技術(shù)幫助連體男嬰成功實(shí)施分離手術(shù),1.評估標(biāo)準(zhǔn)亟待建立，安全監(jiān)管需要加強(qiáng),3D打印醫(yī)療科技創(chuàng)新產(chǎn)品，目前主要為手術(shù)輔助工具及內(nèi)植物，涉及塑料類、金屬類及生物材料等多種材料。由于需應(yīng)用于人體，或長期植入人體內(nèi)，醫(yī)療安全不容忽視。一旦應(yīng)用失當(dāng)，可能危害使用者健康，甚至危及生命。,二、3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的主要障礙,3D打印科技創(chuàng)新產(chǎn)品制作工藝較新，目前

9、尚缺乏相應(yīng)評估標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)評審模式難以對其作出科學(xué)、客觀、合理的評價，這些因素使3D打印醫(yī)療科技創(chuàng)新產(chǎn)品在審批過程中遇到嚴(yán)重阻礙。,2.尚缺乏相應(yīng)評估標(biāo)準(zhǔn),三、促進(jìn)3D打印在醫(yī)療行業(yè)的廣泛應(yīng)用,一、鼓勵發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的3D打印機(jī)和專用配套材料,二、加強(qiáng)計算機(jī)輔助設(shè)計人才的培養(yǎng),三、政策上的支持，比如鼓勵使用并推廣新技術(shù)，同時嚴(yán)控質(zhì)量，包括完善醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例，加強(qiáng)行業(yè)管理和規(guī)范，鼓勵創(chuàng)新和臨床轉(zhuǎn)化,四、確保對于相關(guān)項技術(shù)的控制和

10、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),五、促進(jìn)國家食品藥品監(jiān)督管理局與歐美主要國家政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間的合作；,六、建立清晰的回報預(yù)期，使技術(shù)擁有者在將技術(shù)引進(jìn)到中國后，能夠基于準(zhǔn)確的信息來作出決定。,西北工業(yè)大學(xué)可發(fā)育生物陶瓷骨支架的研究情況,醫(yī)用術(shù)前診斷模型 可植入式骨釘、骨板、支架 隱形牙套、軟骨支架 醫(yī)學(xué)教學(xué)模型,四、部分最新研究成果,學(xué)術(shù)成果,微/宏結(jié)構(gòu)的個性化仿生設(shè)計技術(shù)可發(fā)育生物陶瓷骨支架的粘結(jié)技術(shù)及設(shè)備可發(fā)育生物陶瓷骨支架細(xì)胞的定向

11、貼壁生長技術(shù)及設(shè)備多場耦合多孔材料滲透率測量技術(shù)及設(shè)備獲陜西高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)一等獎申請發(fā)明專利24項，授權(quán)16項，軟著8項，出版專著1部在Biomaterials等期刊發(fā)表論文80余篇，19篇SCI代表作總被引249次，SCI他引164次，篇均IF3.04國際會議學(xué)術(shù)報告9次。,西安交通大學(xué)與陜西恒通智能機(jī)器有限公司,快速制造國家工程研究中心是由國家發(fā)展和改革委員會批準(zhǔn)設(shè)立的一個國家級的先進(jìn)制造技術(shù)創(chuàng)新平臺。工程中心以西安交通

12、大學(xué)機(jī)械學(xué)院產(chǎn)業(yè)化實(shí)體陜西恒通智能機(jī)器有限公司為主。今年來該公司在3D打印領(lǐng)域開發(fā)了各種新設(shè)備、新技術(shù)和新應(yīng)用。取得了一批重大成果。,中國工程院院士、西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院長盧秉恒教授，是全國3D打印領(lǐng)域唯一的院士，被稱為中國3D打印“教父”。去年，盧教授給國務(wù)院總理、副總理、國務(wù)委員，以及各部部長等高級官員上了一堂特殊的課，專門講解3D打印。,主要創(chuàng)新成果□2014 國家技術(shù)發(fā)明二等獎 個性化路頜面骨替代物設(shè)計制造技術(shù)及應(yīng)用

13、□2013 國家技術(shù)發(fā)明二等獎 復(fù)雜工況三維全場動態(tài)變形檢測技術(shù)□2004 國家重點(diǎn)新產(chǎn)品 SPS600固體激光快速成型機(jī)及光固化樹脂□2003 國家科技進(jìn)步二等獎 Sphere2000超精密球面鏡加工車床（合作）□2001 國家科技進(jìn)步二等獎 快速成型制造若干關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備□2000 國家級新產(chǎn)品 CPS250型紫外光快速成型機(jī),西安交通

14、大學(xué)李滌塵團(tuán)隊攻克了利用3D打印構(gòu)建個性化骨替代物的一系列設(shè)計和制造的技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了骨替代物的精確個性化適配，使我國在這一領(lǐng)域走在國際前沿，推動了3D打印技術(shù)在個性化植入物制造中的應(yīng)用。,傳統(tǒng)的顱頜面骨替代修復(fù)過程是手術(shù)切開后，醫(yī)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手工彎制骨金屬替代物，其醫(yī)療效果取決于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和鉗工水平。而許多顱頜面骨因形狀復(fù)雜，個體差異大，傳統(tǒng)方法無法修復(fù)。李滌塵團(tuán)隊從基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)發(fā)明、系列產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用等幾個方面開展研究。通過揭示顱

15、頜面骨生長的最佳應(yīng)變與替代物結(jié)構(gòu)的關(guān)系，發(fā)明個性化顱頜面骨替代物原位設(shè)計方法和快速成型制造技術(shù)，發(fā)明仿生微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計成型一體化技術(shù)，開發(fā)顱頜面骨替代物及其制造裝備，在醫(yī)院推進(jìn)臨床應(yīng)用。,領(lǐng)先國外10年,長江學(xué)者西安交通大學(xué)博士生導(dǎo)師機(jī)械制造系統(tǒng)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,陜西西京醫(yī)院的外科醫(yī)生(西京醫(yī)院整形外科顱頜面中心主任舒茂國教授、神經(jīng)外科劉衛(wèi)平教授主刀，眼科胡丹教授參與了此次手術(shù))為中國的農(nóng)民老胡打印了一個3D鈦網(wǎng)植入物，用于

16、治療其從三樓墜落所致的左腦損傷。此次事故嚴(yán)重?fù)p害了他的大腦，以致醫(yī)生們不得不移除一塊手機(jī)大小的顱骨。醫(yī)生們希望該移植物能夠幫助老胡的頭部愈合，使其重獲說話與書寫能力。,西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司與西安第四軍醫(yī)大學(xué)西京骨科醫(yī)院合作,西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司生產(chǎn)的鈦合金肩胛骨和鎖骨,西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司與西安第四軍醫(yī)大學(xué)西京骨科醫(yī)院合作，采用金屬3D打印技術(shù)制備出與患者鎖骨和肩胛骨完全一致的鈦合金假體，并成功植入骨腫瘤患

17、者體內(nèi)，成為肩胛帶不定形骨重建的世界首次應(yīng)用，標(biāo)志著3D打印個體化金屬骨骼修復(fù)技術(shù)的進(jìn)一步成熟。,2015年9第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院成功為一名漏斗胸患者實(shí)施了胸骨抬舉手術(shù)。術(shù)中所用的矯形鈦合金板是通過3D打印模型制造的。,圖中3D打印的鈦合金模型和植入物均為西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司生產(chǎn),西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司是以西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為技術(shù)依托，由西北工業(yè)大學(xué)及成員股東共同出資組建的一家高科技股份制企業(yè)，是西北工

18、業(yè)大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化的重要基地之一。公司主要從事高性能致密金屬零件的激光立體成形制造，以及金屬零件的激光修復(fù)再制造，涵蓋各種鈦合金、高溫合金、不銹鋼、模具鋼、鋁合金等材料。,西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司,黃衛(wèi)東教授,國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，教育部“長江學(xué)者”特聘教授?，F(xiàn)任凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。培養(yǎng)首位金屬高性能增材制造的博士；獲得省部級科技一等獎3項，二等獎3項，三等獎1項；,思考題,1. 我國3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用情