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目前3D打印材料不断增多，其中医用原料包括胶原、壳聚糖等，聚乳糖、聚醚醚酮等高分子原料，羟基磷灰石等具有生物活性原料，钛合金等金属原料。虽然应用原料多样，但是医学对于3D打印材料的要求较高，可选择的材料微乎其微，因此，医学打印材料的发展是影响3D打印技术在医学领域发展的主要因素。目前临床骨科领域所使用的金属材料虽然耐磨性较好，但3D打印机无法进行冷却处理，而高分子材料仍然处于试验阶段，尚未应用于临床。 配套应用软件的开发 临床影像学技术的不断发展，扫描图像的清晰度提高，利用影像学数据生成CAD/CAM文件，直接应用于3D打印。若要完成3D打印，需要具有配套的应用软件，但发现3D打印设备并未与这些软件无缝对接，造成3D打印成品与实际不符，从而出现模型模拟的情况与实际手术操作不相符。张鹰等发现3D打印技术能够有效缩短膝关节置换手术时间，对手术具有较好指导意义，但是结果发现采用3D打印技术辅助制订手术计划时，发现有2例患者模型与实际情况不符，需术中重新选择型号。制作周期长 3D打印技术被称为快速成形技术，但是在临床应用过程中需先获取患者CT、MRI等影像学资料，再经过数据处理，图像重建，最终获得3D打印产品，这个周期往往需要2～3d，因此需延长关节置换手术患者住院时间。 成本问题 3D打印产品价格较高，与技术垄断、人工假体及植入物对打印材料及制作环境要求较高等原因密切相关。另外依据所使用的技术及材料的不同，也会导致价格相差较大，因而限制了3D打印技术在医学领域中的应用范围。因而，如何降低3D打印技术成本，成为研究重点之一。临床应用受法律法规的制约 目前国外已有将3D打印产品应用于临床的报道，但是例数较少，而我国3D打印技术仍主要集中于实验研究中，因临床应用风险较高，尚未应用于临床中，同时相关的法律法规尚不完善，不易推广使用。
解决策略 任何一种新型技术在其发展过程中都面临机遇与挑战，3D打印技术虽具有技术先进、应用广泛的优势，但3D打印技术的材料研发较为落后，配套软件开发不足，精度、速度及效率仍然较低，成本较高，模型与实物存在偏差等，使其发展仍受限制。如何解决这些不足，笔者认为需注意以下几点。 加强多部门合作由于打印机工作原理的限制，导致打印精度与速度之间存在严重冲突，且在3D生物打印技术中，牵涉的技术较多，需要多学科、多部门进行合作。加强医院与厂家的合作，由厂家出设备，医院出设计图形，得到3D打印产品供临床使用；同时加强专业人才培训，培养懂医疗及3D打印技术的复合型人才；加强各医院间的交流合作，实现资源共享，举办经验交流及研讨会，探讨3D打印技术应用中所存在的问题。 完善3D打印机配套软件及打印材料研发 MimicsInnovationSuite软件由Materialise公司研发，能够将2D图像转换为3D图像，并支持对3D图像精确测量，同时能够对图像进行分割。Amira软件由VSG公司研发，同样可支持模型分割及表面重建，同时能够对重建模型进行定量分析。因此，联合医疗应用软件制造商与3D打印机制造商具有重要意义，可触及3D打印机与软件无缝对接，制造出更精确的实体产品，否则将制约3D打印技术在医学领域中的应用。因专利技术的保护，使得3D打印产品费用较贵；需注重对打印材料的研发。有研究发现，磷酸三钙固态时为晶体结构，具有较好的生物相容性，与骨组织结合较好，无排斥反应；另外，其钙磷比约为1.5，与正常骨组织的钙磷比1.66较为接近，为一种良好的骨修复材料，但是其在植入体内后可降解，不能保持原有功能，因而3D打印材料研发仍为一个艰巨工程。 建立相关法律法规 规范3D打印技术在关节置换术中的应用，建立3D打印产品相适应的注册和监管办法，才能大量投入使用，为患者造福。2014年新颁布的《医疗器械注册管理办法》，规定新医疗器械的审评制度，对促进3D打印产品应用于临床具有重要意义；同时修订《医疗器械监督管理条例》，将新的3D打印材料纳入其中，建立了具有中国特色的、系统的、人性化的医疗器械监管系统。只有完善3D打印医疗产业相关法律法规，才能促进其在医学中的快速发展。 展望 总之，3D打印技术在关节置换术中具有较大应用前景，可给医疗卫生技术改革提供强劲动力。应用3D打印技术时，需注意实际情况，同时与传统医疗技术相结合，进行优势互补，最大效能发挥3D打印技术的应用，惠泽全人类。 |
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