3_D打印技术在血管外科的应用.docxVIP

3--DD打印印技技术术在在血血管管外外科科的的应应用用谷涌泉武欣【关键词】3-D 打印技术血管外科电影《十二生肖》让我们体验到了3-D 打印技术的神奇，当成龙戴上电子手套扫描兽首，电脑上便出现了兽首的三维图像，仅用了约3分钟，3-D打印机便直接“打印”出一个一模一样的“兽首”。谁能想到，这个具有神奇性、颠覆性的技术早已存在，而不是电影杜撰！23-D打印技术的优点3-D 打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接根据计算机图形数据生成任何形状的零件，从而极大缩短产品研制周期，提高生产效率和降低生产成本。就传统制造技术而言，物体形状越复杂，生产线也越复杂，制造成本越高；对3-D 打印技术而言，制造形状复杂的物品并不增加时间、技能或成本。该特点将打破传统的定价模式，并改变制造成本的计算方式。3-D 打印技术还可按需打印，即时生产减少了企业的实物库存，企业可根据客户订单定制特别或个性化产品。此外，3-D 打印技术还可明显减少废弃副产品。传统金属加工中90% 金属原材料被丢弃，而3-D 打印技术制造金属制品时浪费量显著减少，随着打印材料的进步，“净成型”制造可能成为更环保的加工方式。更主要的是，3-D 打印技术还可制造出传统制造技术无法制备的外形，人们可更有效地设计出所需产品[4]。经过近年的不断发展，3-D 打印技术已基本形成了一套技术体系，可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造、材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等，具有广阔应用前景。1 什么是3-D打印技术3-D打印技术源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成型技术，其学名为“快速成型技术”。它是一种以数字模型文件为基础，应用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印方式来构造物体的技术。它综合了数字建模、机电控制、信息技术、材料科学与化学等多方面技术。3-D 打印机是核心设备，其可进行喷墨打印。每一层打印分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，然后在胶水上均匀喷洒一层粉末，粉末与胶水迅速固化黏结；这样在一层胶水及一层粉末的交替下，实体模型被黏结起来。“打印”完成后，需要对打印模型进行后处理，如固化、剥离、模型修整等，最终得到所需模型[1]。该项技术最早于20世纪80年代末和90年代初在美国出现，之后很快扩展到欧洲和日本，现已取得较为广泛的应用[2]。近年来3-D 打印产业获得飞速发展，目前已广泛用于多个领域，如珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天、医疗等。据《WohlelsReport2011》显示，1988年－2010年间全球3-D打印技术产值保持了26%的增值速度。2011年3-D打印产业的市场规模为17亿美元，预计到2016年产业总产值将达到31亿美元[3]。33-D打印技术在非医学领域的应用在国外，有关3-D打印技术的种种畅想令人心驰神往。美国一名枪械师利用塑料材质，通过3-D打印技术制造了一支AR-15突击步枪，这支“打印步枪”原材料仅需30美元，可速射200发子弹。意大利一位设计师用沙子3-D打印出一立体建筑，并宣称未来可能不需要工人和脚手架即可完成建筑修建。在日本，著名游戏制造商任天堂已开始通过3-D打印技术制造wii游戏机；知名的迪斯尼公司也已考虑用3-D打印方式制造玩具。如今，这种前沿的制造方式正改变着传统制造方式，成为未来发展的趋势[5]。DOI：10.7507/1002-1892金项目：北京市科学技术委员会“首都十大危险疾病科技成果推广”项目（Z121100005512009）作者单位：首都医科大学宣武医院血管外科首都医科大学血管外科研究所（北京，100053）通讯作者：谷涌泉，教授，博士生导师，研究方向：血管外科，E-mail:gu-yq@263.net网络出版时间：2014-2-12 11:29:25；网络出版地址：/kcms/detail/51.1372.R1129.004.html43-D打印技术在医学领域中的应用4.1在骨科及口腔科的应用由于打印材料的独特性，3-D 打印技术率先在骨中国修复重建外科杂志2014年3月第28卷第3期·277·科、口腔科广泛应用。在骨外科中，由于骨病损形态各异，因此用于骨缺损修复的植入物只能“量体裁衣，量身定制”。既往术前对患者骨骼进行精确的在体三维测量非常困难，而3-D 打印模型使个体化成为可能，真正实现了“私人定制”。在个体化人工关节置换、个体化接骨板、个体化骨盆修复等临床手术中，3-D 打印技术得到广泛应用[6]。2009年，瑞士科学家ChristianWeinand首次采用3-D骨骼打印机精确复制人拇指骨骼，该项技术的突破为采用患者自体细胞组织培育替换受损骨骼开辟了新途径。金属3-D 打印将带来口