华南理工大学杜如虚院士：医疗3D打印的应用需要系统化工程，不是说打印完了就植入人体

2019年9月19-21日，IAME中国（西安）国际3D打印博览会暨高峰论坛在西安高新国际会议中心举办。2019IAME旨在搭建增材制造（3D打印）科技创新的开放合作共享交流平台，汇聚全球顶尖的增材制造（3D打印）领域成果及人才，促进行业各环节、产业链的衔接融合。南极熊作为战略合作媒体，到西安现场全程报道。

△杜如虚院士演讲

在现场，加拿大工程院院士、华南理工大学教授杜如虚做了题为“3D打印颅颌面植入系统”的报告，在会后，南极熊对杜如虚院士专访。

△南极熊专访杜如虚院士
△视频：南极熊专访杜如虚院士

南极熊：杜院士您好，我们是南极熊3D打印网的记者，请您再介绍一下国内外在医疗3D打印方面的进展吗。

3D打印市场三分天下，医疗是其一

杜院士：今天上午我讲的题目是3D打印在医疗工程中的应用，现在看来3D打印市场不管是在中国，还是在全世界，基本上是三分天下，其中三分之一就是生物医学，另外的三分之一是航天航空，还有就是其他文化创意、汽车零部件等等。医学领域的话，在2017年以前增长很快，在2017年以后增长的慢了一些，主要是遇到了一些瓶颈。瓶颈问题主要体现在两个部分：一个就是政府部门的监管，另外一个是标准还没有出来，制定标准其实是很困难。

质量控制和标准仍是大问题，难以解决系统化要求
因为3D打印的都是个性化的，质量控制不是很容易做，很难去设定一个标准，设定标准之后的检查，也很难去解决。现在全世界不单只是中国，美国医疗3D打印方面也很少，欧盟也很少，日本更少，这是一个瓶颈。另外，3D打印从第一波人开始做起十多年，到了2017年以后，已经到了一个可以开始推广的阶段，结果发现在培训和后期支持方面还比较差，不能系统化。

很多人觉得好像植入物3D打印完了就能往人体装上去，这样的理念其实是不可以实现的。因为它是一个系统工程。首先设计上包含很多方面，要考虑到植入体的设计，还有配套的螺丝设计，导板的设计，手术器械的设计，手术的策划等缺一不可。这是一个完整的工程，还需要配套的软件。目前，不少医生跟大专院校合作，3D打印完了消毒灭菌一下就直接装上了，国家规管它就发现了一些问题，没法控制质量。

质量以后会不会出问题？疲劳损坏？一年两年没问题，十年八年呢？因为3D打印的植入体可能在人体内待一辈子，是20年30年，甚至更长，这都可能成为瓶颈。制造环节也是这样，不是说打印出来就行，从产品原材料的质量控制、3D打印控制、后处理，到无菌封装，这都是一个严格的过程。 最后做手术，做手术其实也要医生受过一定的训练才行。 我把这些问题讲完了以后，又回头看我们今后在医疗3D打印工作中的发展问题。

未来医疗3D打印的三大趋势

我觉得主要是围绕三个方面。

第一个是完整的规管系统，没有一个完整的规划系统的话没法做。你要做一个新的药，要经过各种各样的测试，你不能说我做一个3D打印的假体，我就不做这个测试。其实规管、非常规管还要分成好几块，一个是规管，怎么去规管，谁去规管，都要有一些制度。这是其实是困扰整个中国和全球的一些问题。

第二个就是一定要系统化。系统化非常重要，其实比如说你做一个电梯，电梯看上去好像很简单，一按电钮就走，其实也有几百个零部件。缺少一个零部件，就不走了或者就坏了。你坏了电机，打个电话叫人来修，但给人植入的3D打印假体，出了问题，你不能说就把它拿出来，那个问题比较大。所以系统工程必须要突破。
现在国内的好多同仁在做3D打印，大专院校也在做，医院也在做，但是在系统化方面，做的人还是比较少的，我觉得这个方面得加强。看上去虽然都是一些小鼻子小眼的东西，比如又不能出什么文章，又不能赚到多少钱，但是其实你少了一条就不行。

第三个就是3D打印不断的创新。 今天的会议，我的印象非常深，这次来到西安，感觉与七年前的西安变化蛮大的。看到这么多公司又成长起来，有些是老公司，比如说美国的3D Systems、Stratasys、德国的EOS。同时也出现了很多新的公司，好多人都提出了一些新的理念，比如说西工大，他做的这套系统非常不错，主要是做航天航空的应用，医工结合方面跟第四军医大学也有合作。另外，香港城市大学的吕坚院士，做纳米材料复合的3D打印，非常不错。

我觉得这样的创新会为医疗带来了新的理念、新的方法。目前，3D打印行业还处在一个指数级上升的阶段，万一遇到什么瓶颈，那就是创新还不够多。比如3D打印的植入体材料，美国目前批复的就是钛合金材料，中国也是这个材料。

但是你现在想一想，人的骨头不是金属，人的骨头其实是陶瓷，为什么不用陶瓷去取代它。特别要提到一点，相比于美国和德国，法国的3D打印技术也不弱，特别是陶瓷材料，比如3DCeram。 医疗3D打印技术今后要更多的创新，全球合作，开创一个医疗的新天地。

南极熊：您对医疗3D打印的认证，包括政策这方面有一个什么样的期待吗？

杜院士：我们其实在3D打印医疗技术的应用这边，国家已经有两个工作团队，在朝这方面努力，他们都跟中国药监局有很多次的沟通，我也多次参加了讨论。这个事情非同小可，一定要很仔细，最主要的还是要规管它的程序。因为它是一个个性化制造，已经很难规管，所以你最后要规管他的过程，规管他的制造系统。
目前的需求太大了，他们已经全力在做，应该再过一两年会有结果。