3D打印作為具有代表性的前沿技術之一，已被廣泛地運用在生產生活的方方面面，其應用價值得到了各行各業(yè)的認可。醫(yī)療領域對于3D打印技術的巨大需求也逐漸顯現，3D打印技術日漸成熟背后帶來的是精準化 、個性化的醫(yī)療解決方案,這為醫(yī)療行業(yè)帶來了新的機遇。

尋找新的植入體材料成為需求

在醫(yī)療行業(yè)，金屬3D打印技術已經被廣泛應用在硬組織修復和置換領域，不銹鋼、鈦合金等金屬材料是傳統(tǒng)的硬組織植入體原材料。隨著3D打印在醫(yī)療應用的推廣，PEEK材料慢慢在眾多醫(yī)用3D打印原材料中脫穎而出，這種材料有優(yōu)良的生物相容性，且易于加工塑形。與傳統(tǒng)植入物材料鈦相比，PEEK更具X射線透射性，及與骨骼彈性相近的優(yōu)勢。因其出眾的特性，PEEK在實際生產中已經成為了鈦植入物最主要的熱塑性替代品。

圖源：唐都醫(yī)院

首次使用PEEK植入體完成胡桃夾綜合征微創(chuàng)手術

胡桃夾現象也稱左腎靜脈受壓，是由腸系膜上動脈及腹主動脈形成夾角“夾住”左腎靜脈所致,手術治療是能夠解除左腎靜脈壓迫、緩解癥狀最有效的治療方式。2018年,唐都醫(yī)院泌尿外科與空軍軍醫(yī)大學3D打印研究中心共同實施了世界上首次采用3D打印技術，使用PEEK人體仿生材料制造人體植入物的手術，開創(chuàng)胡桃夾綜合征治療的又一先例。PEEK打印過程中對環(huán)境溫度與噴頭溫度要求非常高，所以必須要求3D打印設備具備一個恒溫的環(huán)境，唐都醫(yī)院在PEEK打印探索過程中發(fā)現INTAMSYS FUNMAT HT 可以很好的滿足醫(yī)療打印PEEK的需求，主要受益于FUNMAT HT具有可達90℃的腔室溫度，擠出噴頭可以達到450℃，完美避免PEEK打印翹曲和斷層的問題。

圖：INTAMSYS FUNMAT HT 打印的PEEK植入體

PEEK替代鈦合金成為植入體材料的優(yōu)選

在過去,該手術的植入體多以鈦合金為主,隨著3D打印應用的深入，PEEK得到了越來越多的關注,PEEK作為一種熱塑性特種工程塑料,具有優(yōu)良的機械性能、良好的生物相容性、耐化學性、易加工及可重復消毒等優(yōu)異特性,成為鈦合金的替代品。據空軍軍醫(yī)大學3D打印研究中心負責人曹鐵生教授介紹：“PEEK仿生人造骨材料相比于之前的鈦合金而言具有很多的優(yōu)越性。首先，PEEK材料不會影響后期患者的醫(yī)學檢查，如CT、B超、磁共振等；同時，也不會對患者愈后乘坐飛機過安檢等帶來麻煩；而且，PEEK仿生人造骨材料的重量、柔韌性、合理強度也優(yōu)于鈦合金。”作為正常生理狀態(tài)下軟組織的支撐，PEEK 材料的血管外支架具有足夠的強度,能夠保證患者在術后有較好的恢復效果。

3D打印助力實現精準化、個性化的血管外支架定制方案

基于3D打印數字化的特點,醫(yī)生能夠利用患者自身的影像數據的設計并制作出符合患者生理解剖結構特點的血管外支架，并且在術前醫(yī)生能夠在 1：1 的模型上進行術前驗證和規(guī)劃，在一定程度上對提高手術的準確度帶來了幫助。唐都醫(yī)院在此次胡桃夾綜合征治療手術中，根據患者的病理情況，通過3D打印技術快速完成了手術支架模型的原型設計和驗證，最終使用了FUNMAT HT打印PEEK植入體，幫助患者解除了病痛。

唐都醫(yī)院對3D打印方案有著非常深入的研究，特別是在高溫特種材料打印領域的應用，比如PEEK，但是PEEK打印過程中對環(huán)境溫度與噴頭溫度要求非常高，所以必須要求3D打印設備具備一個恒溫的環(huán)境，針對臨床應用需求，唐都醫(yī)院給予了INTAMSYS FUNMAT HT 高度的認可，上海遠鑄智能于2021年5月與唐都醫(yī)院簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將深入探索3D打印材料的不同應用，不斷為醫(yī)療應用提高更完整的3D打印解決方案，包含設備，軟件和材料。為了給唐都醫(yī)院提供更好的研究條件，INTAMSYS遠鑄智能贊助了唐都醫(yī)院打印尺寸更大的智能多材料3D打印機FUNMAT PRO 410，該設備配備有智能雙噴頭,可處理多種復雜結構，打印溫度可達500℃,并且配備有恒溫腔室,可以更好的滿足醫(yī)療打印PEEK的需求。3D打印技術的應用,讓醫(yī)生為患者制定醫(yī)療方案時真正做到了精準化和個性化。

圖：FUNMAT PRO 410 在空軍軍醫(yī)大學唐都醫(yī)院3D打印中心

曹鐵生教授談到：“多學科交叉、醫(yī)工結合等創(chuàng)新思維是臨床醫(yī)學進一步發(fā)展的有力手段，而醫(yī)學3D打印技術則是這樣一把能夠攻克臨床實際難題的利劍，相信在不久的未來，3D打印技術將推動醫(yī)療事業(yè)進入令人激動的新紀元?！?

參考文章

Medical: PEEK’s advantages and disadvantages compared to metal implantshttps://facfox.com/news/medical-peeks-advantages-and-disadvantages-compared-to-metal-implants.3dm[1]郭奕彤, 梁嘉赫, 伊江浦,等. 3D打印PEEK材料血管外支架建模及制作方法的可行性和有效性[J]. 心臟雜志, 2019, v.31;No.160(06):75-79.