摘 要：社會經濟發(fā)展的最直接影響就是各項技術都得到了突破性的發(fā)展，比如生物技術、數(shù)字化建模技術以及化學材料技術等等都在高新技術時代發(fā)揮了應有的作用，在這些新型技術中3D打印技術被各個領域廣泛關注，此項技術的發(fā)展更是為醫(yī)學領域提供了很好的發(fā)展機遇，特別是其聯(lián)合數(shù)字化技術后更是引起了醫(yī)學領域的一次新的改革，為醫(yī)學發(fā)展奠定了更加堅實的基礎，基于此，文章結合具體工作實踐，研究分析了3D打印技術與數(shù)字化技術結合護后在醫(yī)學領域應用的相關內容。

關鍵詞：3D打印；數(shù)字化技術；應用

引言

3D打印技術是在上世紀九十年代誕生的，剛開始此項技術僅僅是應用在制造行業(yè)以及航空模型設計中，但是在3D打印材料及其控制技術不斷發(fā)展的過程中，研究人員就進一步對技術進行了強化研究，使其的應用范圍已經不僅僅局限在制造行業(yè)和模型設計中，經過多年的努力研究，3D打印技術在與數(shù)字化技術結合后開始向醫(yī)學領域發(fā)展，并同時引起了社會各界的廣泛關注。

1 3D打印技術結合數(shù)字化技術應用的優(yōu)勢

1.1 手術前對手術方案進行優(yōu)化，確保實現(xiàn)手術精確化和個性化

以往在醫(yī)學領域外科手術都是應用二維圖像，比如CT或者X線進行術前方案設計，接著在醫(yī)生腦中形成相應的三維印象，以此為依據(jù)進行手術，因此可以說經驗是決定手術成敗的關鍵。但是醫(yī)學數(shù)字技術能進行具體的病例優(yōu)化，還能進行個性化設計，進而使手術能實現(xiàn)精確化和個性化。但是如果僅僅依靠虛擬的手術方案設計也是不行的，在手術實施再加上3D打印技術就能制作出一比一的組織器官3D實體模型，然后醫(yī)生就可以根據(jù)3D模型進行模擬手術，通過模擬優(yōu)化設計方案，進而制定更細致的手術方案。近年來，3D打印技術與數(shù)字化手術結合后已經被廣泛應用在骨科及整形外科中，比如在醫(yī)學整形中的下頜骨精確截骨，3D打印技術結合數(shù)字化技術的精確性不僅提高了手術質量，還減少手術創(chuàng)傷，實現(xiàn)微創(chuàng)的手術目的。

1.2 能實現(xiàn)定制化、個性化假體與內植物的制作

在醫(yī)學領域的矯形外科和頜面外科中，一般都要用假體和內植物，但是這些假體和內植物的模型有限，然而患者的個體情況基本都存在差異，因此經常出現(xiàn)因患者缺少合適的假體或內植物，進而影響患者的手術效果。所以，因此，實現(xiàn)定制化、個性化假體與內植物是醫(yī)療發(fā)展的需求。近年來，技術發(fā)展的同時金屬3D打印技術應運而生，此項先進技術的出現(xiàn)為外科植入物的發(fā)展提供保障，金屬3D打印技術能將個性化或者定制化假體三維設計模型轉化為適合醫(yī)用的植入物，比如轉成醫(yī)用不銹鋼或者鈦合金制成植入物，同時省去了中間的繁復工藝，整體效率明顯提高。現(xiàn)階段國內外已將其廣泛應用在頭顱、關節(jié)等損傷修復制作中，未來隨著技術的發(fā)展假體與內植物制作將是按治療需求為患者量身打造的。

2 3D打印技術結合數(shù)字化技術在醫(yī)學中的具體應用

2.1 在醫(yī)學模型制造中的應用

醫(yī)學模型在醫(yī)學實踐和教學中的用途都很廣泛，但傳統(tǒng)的醫(yī)學模型制作程序非常復雜，而且制作周期也比較長?，F(xiàn)代醫(yī)學中，尸體標本來源緊張的問題制約著醫(yī)學教學與實訓的開展。數(shù)字醫(yī)學技術的出現(xiàn)能進行人體多數(shù)組織器官的建立，能建立出逼真的3D模型，在建出模型后再用3D打印技術打印出來，這樣的模型能逼真的反應人體的組織和器官和組織結構，使醫(yī)學問題更直觀，進而能更好的應用在教學與術前模擬中。

2.2 在整形外科中的應用

3D打印技術結合醫(yī)學數(shù)字技術在外科整形中的應用相對較早，最早是在一九九二年，外國國外相關研究人員第一次將此技術應用在整形外科中，是將3D打印模型技術應用在顱頜面的術前模擬中。后來在材料發(fā)展的同時，部分人員嘗試用生物材料替換傳統(tǒng)的模型材料，然后直接打印出能用在人體中的植入物。研究人員用Ca3（PO4）2粉末制成了個性化的假體，處理后直接植入人體，此次研究可以說是實現(xiàn)了3D打印技術的突破性轉變，從模型制造發(fā)展成了生物制造。3D打印技術結合數(shù)字化技術在整形外科中的經典案例是下頜骨組織缺損修復，此項手術的關鍵在腓骨瓣，其塑形的準確性和植入是確保下頜骨能會恢復到自然弧度的基礎，3D打印技術的修復模型有導板作用，能引導腓骨瓣進行準確的塑形與植入，實現(xiàn)下頜骨經驗修復到目標治療的轉變。應用3D打印技術進行此項手術時具有很多的優(yōu)點，比如準確性比較高、手術所用時間短及口腔恢復效果好等優(yōu)點，現(xiàn)在已經被廣泛應用在臨床上。可以說在類似手術中3D打印技術已發(fā)展成了一種標準治療方式。

2.3 在器官移植中的應用

近年來在器官移植技術不斷發(fā)展的背景下，器官移植的臨床應用也不斷增多，但發(fā)展中存在的主要限制因素就是器官短缺。傳統(tǒng)的器官移植都是使用活體的器官捐獻，正如前面所講此種技術局限性很大，為此人們開始進行機械器官、組織工程和再生組織研究，在這樣的環(huán)境下，3D打印技術的出現(xiàn)使該領域有了新的研究方向。其實二零零三年時國外的研究者就提出了將3D打印技術應用在器官移植，研究者通過干細胞的體外培養(yǎng)，培養(yǎng)出自體細胞，然后將其種在能降解的生物支架上，以此生成相應的組織器官，雖然該方法有不少缺陷，但還是一種值得研究的方法。現(xiàn)階段3D打印技術結合數(shù)字化技術主要應在人造內耳及皮膚相對較簡單的組織器官中。生物打印器官成活的關鍵是要有適合的器官內部支架，同時還要有器官正常血供。水凝膠中海藻酸凝膠的可作為細胞的生長支架，研究發(fā)展通過海藻酸凝膠和CaCl2反應，能建立符合活性細胞生存的三維結構。3D生物打印技術同樣可以制作出復雜的三維結構，且同時還能提供血管物體，但真正的臨床應用還需進一步研究。

3 3D打印技術的未來發(fā)展

3D打印技術結合數(shù)字化技術醫(yī)學中的應用給患者帶來了很大的福音?，F(xiàn)階段我國關于此項技術的應用還處在探索階段，相信未來隨著3D打印技術的進一步發(fā)展，醫(yī)療模式必然會是個性化及精確化的發(fā)展方向，醫(yī)療器械會是定制化的發(fā)展方向。但是目前3D打印技術的應用規(guī)模還不是很大，主要是3D打印材料存在局限性。3D打印材料的特性和單一性影響著其發(fā)展速度，例如3D生物打印材料僅僅只能進行單一活性細胞打印組織器官，不能進行組織器官的多樣性打印，這些都是目前應用3D打印技術時需要解決的主要問題。

4 結束語

文章部分內容是借鑒“陜西省科學技術研究發(fā)展計劃項目-大型三甲醫(yī)院打印系統(tǒng)優(yōu)化管理平臺（編號：2013KRM2-06）”研究成果的基礎上進行歸納分析。

總之，3D打印技術結合數(shù)字化技術這項綜合性技術的發(fā)展前景非?？捎^，但同時面臨的挑戰(zhàn)也是十分艱巨的?，F(xiàn)階段我國的3D打印技術和數(shù)字醫(yī)學技術的發(fā)展狀況并不是很樂觀，甚至與國外存在很多的差距，比如常用的某些關鍵技術還受到國外相關技術的制約，因此強化對此項技術的研究很有必要?！皵?shù)字醫(yī)學”之父鐘世鎮(zhèn)院士為3D打印技術在醫(yī)學上的應用提供技術保障。但是，數(shù)字醫(yī)學的發(fā)源地——廣東對3D打印技術的應用還不夠重視，導致整體應用效果不佳。因此，在后期研究中廣東省的相關人員應該抓住3D打印技術的發(fā)展契機，以此保障這兩種先進技術能發(fā)揮更大的效用。

參考文獻

[1]黃華軍，曾參軍，李永欣，等.3D打印技術結合數(shù)字化技術在醫(yī)學中的應用[J].廣東科技，2014，15：57-59.

[2]邱雪，吳荷玉.3D打印結合數(shù)字化技術在數(shù)字骨科醫(yī)學發(fā)展中的應用配合[J].護理研究，2015，30：3839-3840.

[3]夏煜，張和華，向華，等.3D打印技術研究進展及其在醫(yī)學裝備中的應用展望[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2015，4：108-110.

[4]柳云恩，曹志強，侯明曉.3D打印技術在基礎醫(yī)學領域應用的研究進展[J].解放軍醫(yī)藥雜志，2015，11：36-39.

[5]趙為公，楊益民，王瑩.3D打印技術結合數(shù)字化技術在復雜踝關節(jié)骨折的應用研究[J].醫(yī)學綜述，2015，22：4141-4143.