3D打印领跑科研转化 这些医院都做了什么

近年来,随着3D打印技术的发展和在医疗领域应用的增加,3D打印技术的临床应用成为医学领域跨界合作、科研转化的典范。

在2016年6月举行的国家“十二五”科技创新成就展上,生物技术与人口健康领域展区围观群众众多,临床中心建设成就被浓墨重彩地大书特书。

科技部副部长徐南平分析称,在工程技术领域,企业是技术创新的主体。而在医学领域,技术创新和转化的主体应该是医疗机构。在医学研究主体方面,临床中心是承接基础研究发现、转化前沿技术成果、应用评价创新产品、研究制定指南规范的核心力量,处于创新链条的枢纽位置。

近年来,随着3D打印技术的发展和在医疗领域应用的增加,3D打印技术的临床应用成为医学领域跨界合作、科研转化的典范。

北医三院:领跑3D打印骨科应用

北京大学第三医院(下称“北医三院”)骨科自2009年开始探索3D打印骨科领域应用。如今,北医三院骨科除了依托北医和北大相关院系,还与包括北京航空航天大学在内的多个院校和企业建立了联系。

全球最长3D打印人工脊椎置换手术

2016年6月12日,罕见恶性肿瘤脊索瘤患者袁先生在北医三院骨科接受了一台特殊手术:一段长达19厘米的3D打印钛合金脊柱被植入他的体内,以替换因肿瘤切除的5节脊椎。这是全球迄今成功实施的最长3D打印人工脊椎置换手术。

3D打印人体植入物获批

截至目前,国家食品药品监督管理总局批准注册的3D打印人体植入物,全国仅有3项,皆为北医三院骨科团队研制,分别是3D打印人工髋关节产品、金属3D人工椎体和3D打印颈椎椎间融合器。即便放眼全球,这项技术也属于领先地位。

科研转化 意义深远

在刘忠军看来,该项新技术在医疗领域的应用,有助于推动医疗器械国产化,降低患者治疗成本。以骨科为例,内植物大约占病人住院花费的2/3,而这一市场基本是进口产品占据主流,价格居高不下。“如果将3D打印全面应用到骨科,并且实现产品国产化,不仅能大大降低医疗费用,还可以加速国产产品的更新换代。”刘忠军说。

湘雅医院:多方强强联合

近年来,中南大学湘雅医院(下称“湘雅医院”)与湖南华曙高科技有限公司、中南大学信息科学与工程学院、粉末冶金研究院等单位合作,开发了基于CT、MRI等多模态医学影像数据的高精度计算机模拟仿真医学软件,将3D打印技术应用于临床医疗、医学教育等领域,成绩斐然。

多学科推广应用3D打印技术

据了解,目前湘雅医院已在放射科、肿瘤科、神经外科、血管外科、手显微外科、口腔医学中心、妇产科、泌尿外科、骨科、耳鼻喉科、普外科、眼科等多个学科推广应用3D打印技术。

此外,临床技能训练中心联合各临床科室,研发了颞骨、鼻窦、喉体、甲状腺、肝脏、眼睛、骨盆等9种3D打印教学模型,为临床教学提供了更加直观真实的教学手段。

引进高精度3D打印机

2015年2月,湖南医疗系统首台高精度3D打印机落户湘雅医院口腔医学中心,目前已成功辅助完成了一系列高精度的手术。这标志着湘雅医院已拥有模型数据采集、重建、设计、制作和应用的全流程3D打印数字设备。

这台高精度3D打印机可提供16微米级的模型制备,其形态还原程度非常高。仅仅几个小时到十几个小时,就能3D打印制作出个性化手术工具,在术中快速准确地帮医生描绘预期手术范围,对病灶实现精准切除。

成立3D打印临床应用研究所

2014年7月25日,湖南省首家3D打印临床应用研究所——增材制造湖南省工程研究中心湘雅临床应用研究所,在湘雅医院正式挂牌成立,由该院院长孙虹教授出任首任所长。

该所由中南大学组织粉末冶金研究院、信息科学与工程学院的专家,与华曙高科合作,以湘雅医院、湘雅口腔医学院为应用主战场,组成联合攻关团队,从3D打印材料、三维重建软件、制造工艺及设备、临床应用技术等方面加强协作攻关与转化应用,促进生物医药计算机软件、医用生物材料开发和临床医疗技术的协同发展。

本文综编自健康界、京华时报、科技日报、科技网、长沙晚报、人民网等媒体报道,以及湘雅医院、北医三院官网。

对于医疗工作者而言,既要有高精尖的基础研究,也要有短时间就形成产品的临床实用技术,普惠患者。而从医院管理层面看,如何建立医工信合作机制,实现院内外跨界合作,才是实现科研转化的最佳路径。

9月8-10日,在第五届中国医院临床专科建设与发展论坛,分论坛9“院内外跨界合作助力专科创新”上,专家将就干细胞与再生医学合作研究机制、3D打印联合开发机制、基于临床需求的儿科设备研发等话题,进行探讨与分享。

主持嘉宾:

吕毅(西安交通大学校长助理)

演讲嘉宾:

宁光(中国工程院院士 上海交通大学医学院附属瑞金医院副院长) 

钟林(上海市第一人民医院普外科主任) 

李学军(中南大学湘雅医院神经外科副主任) 

张华(中国医学科学院 北京协和医学院科技管理处处长)

吕毅(西安交通大学校长助理)

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