3D打印的随需应变优势继续让医疗机构在针对病人的护理方面达到新的高度。手术模型、指南和大流行病相关的个人防护设备正在加速打印，就在护理人员和病人需要这些物品的地方。

医院里直接打印

明尼苏达州的梅奥诊所继续提高其将制造业引入医疗环境的行业领先模式的标准，最近将其位于市中心的生产设施扩大到7000平方英尺。

医务主任乔纳森-莫里斯博士说："自从我们创立了使用增材制造进行病人护理的临床服务以来，我们一直试图在一些情况下将其作为护理标准。" 自从15年前开始其项目以来，生产量已经从每年约20个解剖模型爆炸性增长到每年3000个模型，用于罗切斯特主校区的每个外科亚专业的平均850个病人。这些专业包括胸科、结直肠科、神经科、儿科、泌尿科、骨科和心血管科；莫里斯实验室服务的顶级专业是良性或癌症面部重建；所有骨科；以及先天性心脏疾病。

梅奥通过使医生更容易订购3D解剖模型，进一步使订购3D解剖模型成为护理的标准。

例如，在颌骨肿瘤的情况下，外科医生可以在CT扫描的同时看到病人并订购解剖模型和手术指南。这触发了放射科使用为3D打印解剖模型设计的特定协议。所有这些都会自动转移到我们的临床部门，该部门集中在放射科。我们在临床护理中建立了一个制造工作流程解决方案。

质量、技术和效用

莫里斯补充说，与其他任何制造过程一样，质量控制被纳入每一个步骤。我们可以查看仪表盘，看到我们有多少个模型，用于多少人，以及手术日期是何时。我们可以通过这种类型的打印机对我们每年做了多少次颌骨切除手术进行审计追踪。

因为梅奥的增材制造中心配备了亚专业的放射科医生，他们可以把模型交给，比如说，骨科肿瘤外科医生，并指出肿瘤的边缘在哪里--这是外部3D打印公司无法做到的。

在材料方面，梅奥已经与供应商签订了批量合同，以确保设备的一致性，"因为如果我们在一个人的身体里拧东西，就不能有原材料的差异。"

梅奥的制造模式意味着其专家可以在整个企业范围内进行咨询、设计和打印--例如，一个设备可以在佛罗里达州杰克逊维尔校区进行打印，或者打印的部件可以在各州之间传送。

这是一个很大的范式转变。

与其在医疗设备公司使用传统的制造方式--外科医生可能通过符合HIPAA标准的云上传影像，与一家公司的工程师安排时间，然后审查计划和重新审查计划，然后设备在某个地方制造并运往医院--这确实是一种制造医疗设备和解剖模型的颠覆性方式。尽管全国各地的其他中心正在增加对3D打印的使用，但梅奥一直走在前列。我们已经在空间、设备和人员方面建立了监管、IT和医院内部的基础设施，使之成为现实。

"最终，我们正在使用工业制造设备来改变我们从根本上治疗病人的方式，我们正在以分布式的方式在护理点做这件事；传统的制造商已经变成了医院。"莫里斯说

对教育的关注

克利夫兰诊所为医院的3D打印提供了一种独特的方式，它结合了增强现实（AR）、新颖的应用和对病人教育的重视。除了3D打印的手术模型和工具外，克利夫兰诊所还为一位遭遇气管和支气管异常狭窄的癌症幸存者打印了固化硅气道支架的注射模具。

卡尔-韦斯特是克利夫兰诊所医疗设备解决方案的主任，也是其勒纳研究所（LRI）的工作人员，18年前他将自己的生物医学工程背景带到该机构，开始研究主动脉瘤的支架移植物。在2003年购买了诊所的第一台3D打印机后，他现在负责监督LRI的3D打印专业团队，他们在六台打印机阵列上运行柔性、刚性和彩色材料，包括碳纤维和ABS，其中包括一台Stratasys J750 polyjet和一台Ultimaker熔融沉积打印机。我们有大量的材料选择，因为我们永远不知道我们会被要求打印什么。在心脏瓣膜畸形的情况下，瓣膜和瓣环可以用柔性材料打印，而钙化则用硬质材料打印。

LRI与诊所的临床医生和病人直接互动，以制定最佳的治疗方案，West说，打印3D手术模型需要仔细解读医学影像，以准确打印出正确的解剖结构；这项工作可能需要几个小时或几天。但这项关键工作可能会导致专家完全改变手术方法--比如一个患有先天性心脏畸形的男孩的案例。在最近的一个案例中，韦斯特和他的团队将AR和3D打印结合起来进行面部移植。

虚拟的3D模型

韦斯特说，增加HoloLens AR全息计算机头盔可以提供下一层次的解剖学确定性。例如，通过头盔观察心脏的3D打印模型，专家可以直观地看到电力或血液的流动，或阀门如何打开和关闭。

除了在医院里推动3D打印的界限，LRI正在努力创建一个玻璃墙后面的3D打印中心，让病人和访客看到正在打印的模型，以及以前展示的模型。这将有助于公众了解更多的解剖学知识，包括器官的功能和它们的大小。

例如，我们已经打印了患病和健康肝脏的模型，我们把它们做成透明的，这样你就可以看到血管，因为你在患病的肝脏中发现的是缺乏血管。" 一位医生保留了韦斯特团队印制的所有肝脏模型，以教育患者了解疾病和程序。

展望未来，韦斯特设想在医院打印病人特定的植入物。对于军队来说，士兵的狗牌可能包含护理人员打印受损骨骼的替代品所需的所有数据。在术前培训方面，外科医生可以在他们的办公室里有台式打印机来打印解剖模型进行练习。这将继续促进微创护理的进步。

韦斯特说："我真的没有想到我们会在不开胸的情况下更换主动脉瓣。他补充说，现在这已经成为现实，下一个就是二尖瓣置换。很多都是因为3D打印机允许台式模拟和模型的出现。"

牙科的一个明显优势

虽然3D打印假牙和种植体等牙科固定装置已经很普遍，但弗吉尼亚州里士满的普通牙医Perry Jones看到了一个机会，那就是通过数字扫描和建模来简化矫正装置的直接制造。这将被证明对消除用于生产多个类似隐适美矫正器的透明矫正装置的多个物理模型特别有用，以适应患者不同阶段的进展。

他的最终目标有三个方面：

--消除用混乱的、不准确的弹性材料直接在患者口中取的印模。

--消除模型，直接制造最终使用的器具，如保持器、咬合保护器和护齿器。

--消除修复数字文件表面和修剪数字模型所需的繁琐、耗时的软件。

琼斯说："我的主要重点是帮助简化日常牙科的流程，3D打印至今还没有很好地融入日常的牙科实践。数字扫描技术并不新鲜，但采用起来非常缓慢。我在2005年将第一台iTero扫描仪投入美国使用，然而，口内数字扫描的世界市场渗透率仅在10%左右。六年多的时间里，我去掉了石膏，在我的全科医生诊所里完全整合了3D打印。"

大多数牙科诊所都自己制作器具，如咬合防护器和保持器。制作热塑性器具最常用的技术需要一个印模，通常使用弹性材料，如PVS或海藻酸盐来取，传统工艺需要使用石膏材料浇注模型。数字扫描让牙医消除了弹性 "印模和石膏浇注石料模型的 "混乱和不准确"。

那个虚拟模型可以用来创建一个物理模型，使用增材制造来创建一个物理聚合物/树脂模型。然后，该3D打印模型可用于使用真空成型或压制的热塑性材料来创建实际的器具"。

在透明的隐适美式矫正器的情况下，需要另一层软件-分割软件。从病人的数字扫描中创建一个虚拟模型。然后，该软件可以创建虚拟'模具'，然后可以虚拟移动，利用既定的正畸和物理学原理创建虚拟运动。该软件允许操作者查看并创建每个运动阶段的虚拟模型。该虚拟模型可以被发送到一台机器上，如3D打印机，以创建物理树脂/聚合物模型。

琼斯的软件、工艺和直接制造最终使用产品的原型的专利正在审查中。该工艺被称为电流计引导的材料烧蚀。