根據 ResearchandMarkets 近日發佈的《全球 3D 列印材料市場分析與預測（2016年--2022年）》報告中指出，在 2022 年，全球 3D 列印材料市場將達到 15.2 億美元，牙科和醫療產業成為了重要的助推動力。
而就在最近，3D 列印與醫療領域的結合又進了一步。
中國上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院南院泌尿科，上周霸佔了中國醫學界頭條，它在全球首次成功應用了 3D 列印技術治療泌尿疾病。
以本次全球首例的 3D 列印泌尿疾病來說，該手術原本是一種骶神經刺激器植入術，屬於一種新式微創治療手段，也就是在臀部植入一款小型的可程控設備，通過遠端外部設備另行控制，使大小便失禁患者的症狀得到治療。該設備包括了脈衝發生器，電極及連接兩者的導線，在臨床上已經被普遍應用。
據記者向相關醫師瞭解，這類手術雖然是微創技術，已經比更傳統的技術有了很大進步，但依然存在著一些問題。「由於人的骶孔非常狹小，如果採用術中穿刺植入電極，不僅難度極高，需要花費數小時的時間，而且醫生和患者可能還會有輻射風險。」
根據泌尿科副主任醫師呂堅偉的介紹，本次手術採用的 3D 列印技術可以精確模擬實物，並充分瞭解患者的骶神經，和骶孔的解剖特點，便於為醫師研究設計植入方案。而這一科技只需要將訂製的3D模型和電極，在預留的點進行穿刺植入即可完成，時長也縮短到了 5 分鐘內。
這無疑是精準醫療的堅實一步，根據官網介紹，醫院目前正在為該技術申請中國的國家專利。「隨著人們對精準醫學，和快速康復醫學的要求，3D列印技術應用必將越來越廣泛，成為醫療領域發展的熱點之一。」泌尿科主任薛蔚如是說。
醫療和3D列印的三種可能
實際上， 3D 列印早在上世紀 90 年代就已誕生，而近幾年創客文化的風靡，更讓這一行業飽受關注。3D 列印的應用領域非常廣泛，從工業級到消費級不一而足，環顧目前市場，它與醫療的結合則「由淺入深，由易到難」，包含了以下三個方面。
首先是外部設備，這也是3D列印在醫療領域裡的最初應用領域，主要起到的是「輔助」（assistive）的作用。比如 3D 模型，康復輔助工具等。
此類應用相對實施難度較小，普適性也強，如公益組織 e-NABLE 就為殘疾兒童以低廉的價格製作義肢，成本只需 100 美元左右。又如中南大學湘雅醫院，在去年成功利用 3D 技術，輔助外科醫生進行手術，但這一過程只是在術前，進行3D可視化技術建模，並利用3D列印模型進行手術規劃，實際上依然屬於輔助手術的一種手段，處於3D列印的初級階段。
其次是植入物，最常見的應用應該是牙科和骨科，但現在也開始應用到人體內部。
據記者瞭解，仁濟南院其實在去年，就使用3D列印成功實施左心耳封堵手術。這一手術同樣屬於微創手術，用於降低房顫患者由血栓栓塞，引發長期殘疾或死亡的風險。
而目前經過臨床驗證，並成功引入醫院的治療方案，為 WATCHMAN 封堵器，但左心耳的形狀因人而異，在植入時，需要對患者的左心耳的形態非常瞭解。
在該手術中，醫生通過患者左心耳 CT 的精細掃描圖像，利用 3D 列印機，將左心耳製作出封堵器模型，製訂出客製化的手術方案。
3D 列印在醫學應用的第三階段是生物列印，利用身體組織溶液，採用噴墨技術直接列印器官，比如血管、神經和皮膚等。這一生物工程應用處於研發階段，尚未真正運用於臨床領域。
此外也有一些研究運用3D 生物列印技術，輔助醫生評估新藥物的療效，列印出來的組織，能夠即時監測不同器官的藥物交互反應，以加快迭代速度。
推廣的三大難點
雖然仁濟醫院成功地，在去年實施了3D列印手術，但在一年多後，也並沒有得到大規模的推廣。根據 3D 列印機廠商 FormLab CEO 陳亮宏的介紹，在醫院順利應用 3D 列印進行手術，面臨的難點有三個。
首先是設備技術尚未成熟，3D 列印設備要獲得引進醫院的資質，一在產品精度上要有所保障，二是需要經歷繁瑣的審核流程。
醫療領域容不得一絲差錯，而目前 3D 列印技術的成熟度還不夠完善，精細度能達到手術級別的 3D 列印廠商更是少之又少。而通過 ISO 申請的過程少則一年，多則數年，繁瑣的政策審核流程，無疑讓技術的普及應用帶來了停滯落後。
以 FormLab 旗下的牙科材料 Dental SG 樹脂為例，為了防止產品產生排異性，3D列印材料需要通過 ISO 的質量體系認證，確保產品的生物相容性後方可使用。齒科材料尚且如此，更不要論植入體內的3D列印材料了。
其次是醫生的教育訓練系統有待完善。「目前對3D列印的手術訓練還比較少，要得到大規模的傳播和應用，離不開醫生的專業教學，現在醫院的 3D列印技術還處於一種早期探討的狀態。」
誠然，薑還是老的辣，但富有經驗的醫生，已經形成了自己的手術習慣，要讓他們接受相關的3D列印技術相對難度較大，而相對更有挑戰和創新精神的年輕人，則尚不具備主刀的嘗試能力，這也給3D列印相關技術的推廣帶來困難。
而究其背後的原因，主要在於目前 3D 列印廠商還沒有和醫院形成聯動，一同規範手術操作標準流程，研發訓練內容。對 3D 列印的手術方案研發，僅停留於單個科室的「單打獨鬥」，未能形成良性循環。
第三個問題在於要實現醫療領域的商業化，3D列印的閉環尚未形成。要引進醫用的 3D 列印機同樣會帶來一筆不菲的開支，醫院是否有開放的心態願意進行嘗試，同樣也要面對資金的考驗和觀念的洗禮。
再者對於患者而言，傳統的保守療法也已經比較成熟。新式手術由於客製化的特點，成本較高且收費昂貴，也給它的推廣帶來了阻礙。如何將醫生、患者和 3D 列印方案提供商，以三方都能開放接納的方式串聯起來，也是未來醫院需要面對的重要議題。
SmarTech Markets 發佈的一份相關報告指出，醫療市場將佔據 3D 列印近 37% 的產業比例，但目前在行業認識、原料成本、材料相容性，及行業支持上依然存在阻力，使得目前 3D 列印的醫療應用，還只是見諸於報端的一些新鮮資訊。
如果仁濟醫院的成功案例不再成為醫療界頭條，想必到那時，3D 列印才會成為醫療領域的普遍治療手段。
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