南极熊导读:三的部落是中国最早把3D打印技术应用在医疗行业的公司之一,其董事长的演讲,干货满满。
许建辉:三的部落(上海)科技股份有限公司董事长。主题:透析3D打印在数字医疗领域应用发展方向。
许建辉:各位来宾,各位领导,我是三的部落的许建辉,我给大家汇报的是”透析3D打印在数字医疗领域的应用”。 现代医学讲究个性化、精准化、微创化、远程化,要实现这些目标,我们必须通过医工交叉的手段,通过CAD/CAM、3D扫描、逆向工程、3D打印、互联网等技术来实现我们临床的应用需求。
3D打印在医疗解决的方案包括下面的内容:一个是医学影像三维重建,再一个是数字化医疗设计,还有一个是光学三维扫描,医学模型的3D打印,金属假体的三维打印,陶瓷、生物3D打印,还有医工交叉人才的培养,以及医学3D打印中心的建设。
整个个体化医疗过程实现的流程是这样的:我们先要有病人的医学影像数据,通过这些数据做三维重建,进行手术的规划和力学的分析,在这个基础上进行设计,设计我们需要的导板和假体,最后通过3D打印生产制造出来。
以手部的实际案例来说,我们通过医学影像的数据,三维重建之后,我们得到手部的三维的数据,在这个基础上我们进行手部的支具的设计,做一个厚度,根据3D打印的特点,可以在上面打孔,增加透气性,再设计扎带的固定装置,这样的话最后获得我们手部的支具。
现在越来越多的医院重视3D打印技术,很多医院考虑建立自己的医学3D打印中心。
上海九院在国内最早建立完整的医学3D打印中心,有很多人员的配备,九院因为有戴院士、郝永强主任这样专家,因此拥有非常强劲的实力。其他医院如果没有这么好的条件,如果想建立自己的医学3D打印中心的话,也可以分步走:第一阶段配备一些必要的软硬件的基础设施,可以实现我们医学影像的处理,一些3D模型的打印,一些导板的打印,或者说支具的打印。第二阶段可以考虑增加生物3D打印机,全彩多材质3D打印机和生物力学软件,这样的话可以做更多的力学分析这方面的应用,提高中心在生物3D方面的创新能力。 如果你的预算足够的话,我们还可以进一步的投入,购置金属3D打印机,把假体植入物这部分的打印也纳入到3D打印中心来。
这只是我们3D医学打印中心所需要的硬件的投入,除了这些硬件投入是不够的,还要有人才的投入,要有医工交叉的人才,要培养这样的人才。我们三的部落通过这么多年在医学领域的耕耘,我们培养了自己的人才,同时也跟医院有很多的交流,我们的工程师也多次到九院参加实际病例的讨论。九院有自己的团队,但是也非常的重视与外部的合作,要想把这项工作做好,与各个专业领域的公司合作也是非常必要的,我们公司非常愿意帮助全国各地的医院建3D医学打印中心,我们可以帮他们建设,帮他们引进像九院这样的专家团队对这些医院进行指导。
(图示)这是我们公司目前做过的医学3D打印中心的案例,除了上海九院,像南方医科大学深圳医院、复旦大学附属中山医院、华山医院、自贡四院等等,我们都为他们的3D医学打印中心建设提供了帮助。
接下来我做一些案例的分享。
(图示)这是解放军武汉总医院的,这是一个脑血管瘤的病例的模型,通过3D打印可以看到在这个颅内血管瘤的位置大小,为医生术前提供参考和指导,一比一的模型是非常的直观,同时也是通过不同的颜色进行区别,可以看得非常的清晰。
(图示)这是我们跟东方医院合作的,是他们的谭军院长亲自操刀的,有了3D打印我们就可以把这个模型先打印出来,做好手术规划,在手术过程中,还可以把这个模型带进手术室中进行观察,为手术提供参考。最后手术也是非常的成功。
现在3D打印技术发展得非常的快,我们大家平常看到的是类似于FDM的技术,只能打印单一的材料,但是我们在一些高端的应用,我们希望在一个模型上我们能够打印出来不同的材质和颜色,我们可以看到有硬组织、软组织,有质感可以去触摸,同时还可以通过色彩把它们区分开来。
(图示)这个是肾结石的病人,我们通过彩色多材质3D打印,质地模拟得非常的好。
同样也是通过多材质的3D打印为浙江的邵逸夫医院制作了术前规划模型。
对医疗器械公司来说,3D打印也是非常有帮助,我们通过3D打印,打印出缺损心脏模型,器械公司在上面模拟封堵器的应用,从而辅助它的手术器械的研发。
(图示)在医学里面做力学分析也是非常的重要的,我们有团队可以帮助医院做有限元分析,这个是为内蒙古医科大学做的案例。
(图示)这个是为上海华山医院做的手部的一个舟状骨骨折的导板,这也是一个创新,我们通过3D打印制作出来的导板精准的进行了定位,这个研究的成果医生也发表在SCI的期刊上,我们经常跟各个医院合作,我们不光在商业上的合作,同时在学术方面也给医院提供帮助,最后发表SCI论文也帮助了医院,医院有研究成果我们也是非常的欣慰的。
(图示)这是通过3D打印制作导板,我们把模型打印出来,做好术前的模拟的工作,在手术中提高他的精准度,减少他的出血量。
(图示)这个是武汉大学口腔医院做的案例,通过3D打印的导板截取我们需要的骨骼然后进行口腔的整形。
(图示)在义齿上,3D打印也是一个很好的作用,而且技术发展得非常的快。因为金属3D打印机的出现把传统的义齿制作流程改变了,如果大家了解传统制作的话,就知道它室通过包埋铸造的方式,对技师的要求依赖性比较高,通过3D打印的话,可以快速的打印出来金属的内冠,外表再通过烤瓷制作出义齿。每个牙冠尺寸不大,通过3D打印在速度上的优势上也非常的明显。(南极熊3D打印网编辑发布。)
(图示)这是我们做的脊柱侧弯的矫形器,如果说弯曲度数不是很高的话可以通过保守的方式,那么3D打印跟传统的相比,它有很多的优势,传统的通过石膏取形,然后手工修形,最后用热塑性塑料的制作出矫形器,传统的矫形器特点是不透气和不美观,患者的依从性比较差。但是你用3D打印做出来的话就可以非常的美观,同时上面可以打很多的孔,增加了透气性,整个患者依从性就提高了很多,因为这个矫形器起作用的话一天需要20几个小时佩戴好。
(图示)在术后康复方面,3D打印有很好的优势,我们做个性化的腰椎骨折术后固定的支具,这里面增加了气囊可以调节压力,这个是跟苏州中医院联合研发的产品,最后试用下来效果也是非常的好。
(图示)同样对桡骨远端的骨折,我们跟广州中山医院合作制作了3D打印桡骨骨折的固定的支具,替代传统的石膏固定,石膏固定透气性不好,而这个3D打印的支具,整个投入对病人来说也不大,同时透气性非常的好。
3D打印政策的解读,我们国家提出中国制造2025的计划,通过三步骤实现一个制造业的强国,中国制造2025现在被美国盯上了,美国非常害怕我们超越它,现在跟我们打贸易战,目的是遏制中国高科技的发展。
我们国家对3D打印也非常的重视,去年的12部委发布了《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》,这里面明确提出了3D打印+医疗,在这个领域是希望有大的发展。
3D打印在医疗领域要发展的话,很大的依赖于国家的政策,现在为什么我们谈到了非常多,很多医院对3D打印非常的感兴趣,但是这个技术在医疗领域要想推广开还是有很多的障碍。其中一个很重要的我们在政策方面,我们进不了收费的系统,拿不了注册证,限制了它的发展。国家也看到了这方面的问题,也进行了很多的调研,很快将发布《增材制造医疗器械技术审查指导原则》,有了这些政策支持之后,我相信我们3D打印在医疗领域的发展速度会大大的提高。
医学3D打印的发展趋势,现在看到的是术前模型的打印还有手术导板的打印到假体的打印,到后面的生物的打印,器官的打印,细胞的打印,这些都是我们3D打印的向更高端的发展的方向。
这些年相应的政策包括FDA有相应的审批,国内在今年卢院士拿到了3D打印个性化的产品医疗注册证,这也是第一个针对个性化的注册证。
我们公司在今年下半年要推出的新的产品-医用PEEK材料的3D打印机,PEEK材料是医学领域里面一种未来有可能取代钛合金,成为下一代的植入的生物材料,它有一个很好的力学的性能,同时跟我们的人体骨密度和弹性模量更加的接近,所以在这方面我们也进行了这方面的研究,也在研发PEEK材料的打印。
(图示)这是我们的设备,因为PEEK材料很容易变形,我们解决了这个问题,预计在下半年我们的PEEK材料会上市。
我们公司是在上海科创板挂牌的,我们是3D应用解决方案的提供商,我们有三四十项的专利,还有三的部落的注册商标。通过这么多年的耕耘,我们公司也获得了一定的市场的认可,去年参加了上海市的品牌的培育示范的评选,今年很荣幸的入选了上海市的品牌培育企业。同样我们也参与国家的重点研发计划,同时我们作为企业也是积极参与行业标准的制定,我们在上海也建有一个3D打印创业服务中心,可以为各个地方的医院没有配备设备的时候可以提供这方面的服务。
(图示)这是我们公司相关的报道。
(图示)这是我的梦想,通过3D技术把一批热爱3D的人聚集在一起,他们创造、分享、生活,享受3D带来的快乐,这就是3D部落。
谢谢!
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