医疗行业——多一分的细节，少一分的风险
3D医疗打印是以计算机三维模型为基础，通过软件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或活细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等医学产品的3D打印技术，3D医疗打印是目前3D打印技术研究最前沿的领域。
在医疗领域，3D打印已经在逐步渗透于手术模型预演、康复医疗器械制造等多个细分应用场景，在3D打印前沿技术的推动下，传统医疗行业的服务模式正加快转变，智能化、高效化、专业化医疗服务模式也加快养成。
手术预演模型
对于风险高、难度大的手术，医务工作者进行术前规划十分重要。比如说开颅手术，在以往的手术预演过程中，医务工作者往往需要通过CT、核磁共振(MRI)等影像设备获取患者的数据，之后再将二维医学影像利用软件转换成逼真的三维数据。如今，医务工作者可以借助3D打印技术，将三维模型直接打印出来。这样做，既可辅助医生进行精准的手术规划、提高手术的成功率，又便于医务工作者与患者针对手术方案进行沟通和交流。
2020年9月14日，1岁7个月的小男孩豆豆(化名)从南华大学附属长沙市中心医院出院，他的头变圆了，大脑发育也不再受阻碍了。据悉，该医院专家通过3D打印技术为豆豆精准实施颅骨重建手术，成功治愈了罕见的狭颅症。
手术导板
作为手术实施过程中的辅助手术工具，手术导板可以帮助医务工作者准确实施手术方案。目前，手术导板的类型已经包括关节类导板、脊柱导板、口腔种植体导板等。借助3D打印制作的手术导板，在弥补了传统手术导板制造工艺不足之处的同时，也能对导板的尺寸、形状等按需进行调整。这样做，可以使不同的患者都具有符合自己真正需要的导板。
一家比利时公司制造的儿科3D打印手术导板获FDA许可，这意味着患有先天性骨疾病或骨骼受伤的儿童就能得到更好的治疗。该儿科手术导板是根据对患者骨骼的扫描数据生成，可以让医生获得最真实的信息，从而更好地规划手术。另外，其制造成本也不高，即便普通患者也负担得起。
牙科应用
近年来，3D打印在牙科领域的应用一直是人们关注的热点。从总体来看，3D打印在牙科领域的应用主要集中在金属牙齿、隐形牙套设计及制作等方面。 3D打印前沿技术的出现，为需要进行牙齿矫正的人实现个性化定制牙套创造了更多可能。在不同的牙齿矫正阶段，矫正者需要的牙套是不同的，借助3D打印来制作矫正牙齿所需的多副牙套，不仅有助于牙齿的健康发育，也能降低牙套的制作成本。
3D打印技术使医生逐渐不必再亲自动手制作模型、义齿等牙科产品、承担牙科技师的工作，而是将更多精力回归到口腔疾病的 诊断及实施口腔手术本身。对于牙科技师而言，虽然远在医生诊室之外，但只要获得患者的口腔数据，就可以根据医生要求定制出精准的牙科产品。
骨科应用
目前，很多医务工作者正通过3D打印前沿技术来治疗骨骼受损的患者。通过为患者建立精确的三维骨骼物理模型，医务工作者可以进一步观察患者的骨质情况极骨骼受损的具体部位，并制定相应的治疗方案。借助3D打印的技术优势，长骨骨折、髋关节受损等治疗过程中所存在的一系列难题已经逐步被攻克。
2012年2月10日，比利时哈塞尔特大学的科研人员们宣布，他们已经成功为一名83岁的老妇人植入了3D打印而成的下颌骨。这也是世界上首次完全使用定制植入物代替整个下颚。为了避免排斥反应的发生,科研人员们在制作完成的下颌骨上涂上了生物陶瓷涂层。据悉，采用3D打印技术制出的人工下颚重量约为107克，仅比活体下颚重30克，因而十分方便患者使用与操作。
皮肤修复
在治疗因火灾等皮肤严重灼伤的患者时，治疗周期较长、术后疤痕明显等问题使皮肤修复效果难以实现新的提升。多年来，科研人员一直致力于探索提升皮肤修复效果的新方式，而3D打印前沿技术的出现，为受损皮肤修复提供了一种新的途径。通过扫描受损皮肤创面，医务工作人员可以进行皮肤创口三维模型重建，然后利用前沿打印技术，将多种高黏度的含皮肤细胞的材料进行高精度、高活性的原位打印，构建仿生皮肤结构。
英国外科医在3D打印技术的帮助下成功为一位男士进行了面部修复。这位患者不幸坠落了四层楼的高度，重重地摔在了混凝土屋顶上。事故后Jon Fenton的颅骨千疮百孔，下颌整个消失。3D打印的模型帮助外科医生对患者的状况做出准确的判断。“根据这个模型我们可以制订手术计划，并进行准备工作。” DilipSrinivasan医生说，他负责监督整个过程。“这台手术非常复杂，但它事先已经规划好了。手术上我们只需按计划执行就行了。
生物组织器官
近几年，科学界和医学界已经将3D打印生物器官组织作为研究的重点课题之一。目前，生物3D打印的组织器官主要包括鼻子、耳朵、血管、肾脏、心脏、皮肤、眼角膜等。使用金属、塑料等非活体组织材料3D打印的定制化假肢、牙科、骨科植入物、助听器外壳等医疗器械都属于“初级阶梯”。而打印血管、软骨组织这类单一的活体组织属于“中级阶梯”。3D打印的人工肝脏、心脏等人工器官则属于“顶级阶梯”。
日本京都大学的研究人员利用生物3D打印技术创建管状导管，可以促进受损的神经细胞再生。研究人员在六只老鼠身上使用8mm3D打印导管桥接神经中的5mm间隙；对于其他六只，使用当前标准的硅管。研究人员发现，3D生物打印导管有助于促进老鼠的 神经再生，速度比硅胶管更快，这进一步表明生物3D打印导管有一天可以用于帮助患者的神经损伤恢复。
康复医疗器械
在实际的应用过程中，假肢、助听器等康复医疗器械具有小批量、定制化的需求，由于这些康复医疗器械设计较为复杂，传统数控机床受到加工角度等因素的限制往往难以实现较好的效果。利用3D打印技术后，康复医疗器械的制造工艺得到了进一步提升。制作单个定制化康复医疗器械的成本下降、制作周期也进一步缩短。
德国的一家3D打印公司开发出定制式钛金属助听器VirtoB-Titanium。这一定制模式的亮点在于外壳和主要部分均为3D打印，并且外壳不是由传统的助听器外壳丙烯酸构成，而是使用重量更轻，强度更高的钛金属制成，为此，外壳的厚度在同等安全程度的情况下减少了50%（0.2毫米）。
个性化制药
在智慧医疗快速发展的当下，患者对于专业化、个性化、 精准化医疗服务模式也满怀期待。在制药方面，运用3D打印成形技术制备药物缓释装置来制药具有多种优势。3D打印可以对多种制药材料实现局部细节化控制，并精准控制某种药物的成分。对于儿童和老人而言，科学控制药物的剂量也有助于提升用药的安全性。通过3D打印成形技术及设备，将粉末材料粘结成形，可以实现医学应用中具有复杂型腔的多孔结构，这对于药效释放有着重要意义。
在2015年，美国食品和药品监督管理局(FDA)首次批准了一款由3D打印技术生产的药物，名为Spritam左乙拉西坦。这是一款用于减少癫痫症患者发作的药物。不同于一般机器生产出的药丸，该药是将药物的活性和非活性成分层层放置，利用3D打印技术制成。
实际上，3D打印技术的出现，在潜移默化中已经从多个层面上改变了传统医疗行业的发展进程。相信随着技术的不断成熟，3D打印将催生出更医疗服务的新模式，人们也将感受到新兴技术给生活带来的便利。
