Fraunhofer IAPT 与位于德国汉堡的另外两家高校合作，在 DigiMed 项目中开发了一种基于人工智能的全自动工艺，用于生产个性化眼眶植入物。 通过3D打印以超薄钛板形式存在的植入物，在临床实践中用于治疗眼眶损伤。 人工智能算法不仅会显着加快3D打印眼眶植入物的生产，还会显着优化成本和质量。

1、3D打印在医疗行业的应用

现代的医疗行业，存在大量的个性化需求，难以进行标准化、批量化生产，而这恰恰是3D打印技术的优势所在。3D打印技术可以根据病人的实时需求，为病人量身定制专属的医疗辅助器械，如：术后修复护具、拐杖等；另外还可以辅助医生进行救治，如：术前模型、打印高精密的医疗器械等。Kings高精度3D打印机可应用于骨科、整复外科、外科等临床手术。还可应用在口腔齿科方面：一是牙齿矫正，二是牙齿修复。

术前模型

根据患者的CT/MRI数据重建3D模型，打印出1∶1的实物模型，对疾病的诊断、术前手术方案的设计、术前手术操作的演练提供良好辅助。使外科医生跳出“凭空想象”的窘境，在术前即可从多维度真实预见术中情形，明确重要管道的走向，制定手术路径和程序，并预演手术。

术中导板

以脊柱手术为例，最主要的是准确置钉，减少手术并发症。通过3D打印个性化钻孔导板，辅助进行椎弓根螺钉置入，使得精确度增加，手术也更加简单，术前可直接找到合适的螺钉尺寸及设计螺钉置入的轨道，减少螺钉的偏离。

术后修复护具

传统的石膏模型密不透风，容易导致伤口发痒，并散发出不好的气味；通过3D打印设计的支具不仅完美适合每个人脚型；由于有通风孔，解决了透气性问题；可以设计活扣随时打开，方便换药；通过外接超声波设备，加速伤口的愈合速度。

牙齿矫正

在牙齿矫正方面，主要通过3D打印牙齿模型，来制作隐形牙套，取代曾经的钢丝牙套。

牙齿修复

牙齿修复，也是通过3D打印患者的牙齿原型，根据其牙齿的残缺部位来制作义齿。

2、3D打印市场

据市场调研机构预测，到2022年全球3D打印医疗器械市场将达到89亿美元。骨科相关的医疗器械在2024年全球销售额预计达471亿美元，年复合增长为3.7%。其中，我国每年约有不少于300万例的人体骨骼植入，而我国老龄化的峰值也将在未来的三十年到来，其规模远超欧美等发达国家，骨科器械需求的增速远超全球市场，潜力巨大。

从医疗3D打印市场在世界主要地区的分布看，北美地区占比最高，达到39.7%，欧洲地区居其次，而亚太地区占比偏低，仅为14.4%。这主要是因为以美国为代表的国家，3D打印起步早，Stratasys、3D Systems等3D打印巨头出现，为3D打印在医疗行业的应用提供了技术支撑。而且，北美地区人均收入较高且有较为完善的医保体系，形成了庞大的消费群体。

但是，随着亚太地区经济发展水平的提高和3D打印技术在医疗行业的逐步推广，亚太地区将成为增长最快的医疗3D打印市场。中国作为亚太地区最大的医疗消费国家，医疗3D打印市场发展潜力巨大。

3、在骨科手术中具有重要意义

近年来，随着3D打印技术的不断创新发展，在医疗领域的应用案例也变得尤为常见，如术前规划和提前演练、假肢定制、骨骼制作等，3D打印技术正逐渐改变传统治疗方式，为医疗领域创新发展注入新技术。

手术规划模型

与传统的CT、核磁共振(MRI)等影像设备获取患者数据的方式相比，3D打印的优势在于可以直接将数据转成三维模型，既可辅助医生进行精准的手术规划、提升手术的成功率，又方便医生与患者就手术方案进行直观沟通。

骨科手术

3D打印技术在骨科手术中具有重要意义，不仅能够使术中植入物更加个体化与精确化，还可有效缩短手术操作时间。比如，通过3D打印技术能够使组织工程支架材料得到有效复合，使其生物活性得到维持，有助于骨关节受损的临床修复再生，可在很大的程度上降低感染及疼痛等术后不良反应。

4、相关政策

2017年，中国工信部、发改委、国家卫计委以及财政部等十二部门联合印发了《增材制造产业发展行动计划（2017-2020年）》，其中提出要建立“3D打印+医疗”的示范应用。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。

2020年1月1日，国家药监局和国家卫健委联合发布的《定制式医疗器械监督管理规定(试行)》正式实施，为包括3D打印技术在内的定制式医疗器械市场发展给予指引。

通过国家药品监督管理局查询“3D打印”相关医疗器械，显示9款产品取得了备案，备案产品包括隔离眼罩、牙科模型、牙科包埋材料、手术规划辅助器具等。另有6家企业的14款产品获得了注册审批，注册审批的产品大部分为模型或导板，且多集中于牙科和骨科领域的应用。

技术的发展，各项政策条例的实施，推动3D打印在医疗领域的应用逐渐扩张开来。投资机构预测，考虑到3D生物打印所具备的复杂制造、技术特点等优势，对个性化需求强烈的生物医学领域应用价值巨大，将面临上千亿美元的市场。

目前，我国多家医院正加速运用“3D打印技术+医疗”，但大规模应用还存在诸多瓶颈，比如技术成熟度、社会认可度、价格接受度等，都是3D打印技术在医疗行业未能广泛运用的制约点。根据行业相关预测，未来几年内3D打印技术在医疗硬件、服务和材料方面都将迎来市场大爆发，希望将来真正能实现医疗领域“万物皆可3D打印”！

文章来源： 3D科学谷，路演时刻，金石三维，智能制造网