醫(yī)藥巨頭強(qiáng)生公司3D打印技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

醫(yī)療保健是3D打印技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)散快的領(lǐng)域之一。事實(shí)上，迄今為止，3D打印已經(jīng)成為用于制造為特定患者定制的助聽器和牙科矯形器的主導(dǎo)技術(shù)。而且越來越多的醫(yī)生開始利用3D打印技術(shù)為患者量身定制植入物和用于顱頜面（CMF）重建和膝、 髖關(guān)節(jié)置換的裝置。當(dāng)然，這只是增材制造在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的開始，人們的目標(biāo)之一是要實(shí)現(xiàn)3D打印器官和針對不同的患者開發(fā)個性化的藥物。
在醫(yī)療保健領(lǐng)域，正在將3D打印用于醫(yī)療產(chǎn)品制造的知名公司之一是強(qiáng)生公司，該公司是不折不扣的巨無霸，其在全球57個國家擁有250家子公司，總市值高達(dá)3238億美元。據(jù)天工社所知，該公司的3D打印骨科植入物幾年前就已經(jīng)出現(xiàn)在了市場上。除此之外，強(qiáng)生公司還在跟3D打印領(lǐng)域的一些知名企業(yè)，比如惠普、Carbon、3D Systems、Organovo及Materialise等進(jìn)行合作。
近日，有行業(yè)媒體采訪了這家巨無霸，全面了解了3D打印技術(shù)在該公司的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來相關(guān)計劃。
3D打印醫(yī)療植入物及裝置

3D打印技術(shù)早一直是制造商在產(chǎn)品設(shè)計過程的一種原型手段。但是幾年前，強(qiáng)生公司下屬的DePuy Synthes公司就已經(jīng)開始使用該技術(shù)來為特定病人定制醫(yī)療器械和植入物了。
“我們在骨科市場有一個被稱為TRUMATCH的產(chǎn)品線，其中包括了用于CMF手術(shù)的植入物和手術(shù)導(dǎo)板，以及用于膝關(guān)節(jié)的截骨導(dǎo)板，這些如今都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了個性化。這些個性化的裝置往往具有復(fù)雜的幾何形狀，可以根據(jù)CFM手術(shù)的實(shí)際需求按需提供。”強(qiáng)生公司制造工程與技術(shù)全球副總裁Joseph Sendra說。

TRUMATCH CMF使用病人的CT掃描數(shù)據(jù)，然后臨床工程師可以據(jù)此創(chuàng)建基于特定患者的植入物和手術(shù)導(dǎo)板。除了植入物能夠與病人的解剖結(jié)構(gòu)相匹配可以減少并發(fā)癥之外，手術(shù)導(dǎo)板也能夠在手術(shù)過程中幫助指導(dǎo)醫(yī)生切骨和準(zhǔn)確定位植入物，從而使醫(yī)生能夠減少手術(shù)過程中的不確定性，并減少手術(shù)時間。這些定制化的植入物復(fù)雜的幾何形狀往往只有使用3D打印才能夠?qū)崿F(xiàn)。
其TRUMATCH Knee同樣是根據(jù)患者腿部的CT數(shù)據(jù)來制造個性化的膝關(guān)節(jié)手術(shù)導(dǎo)板。據(jù)天工社所知，這一過程是跟3D Systems公司合作完成的，兩家公司已經(jīng)建立了長期合作關(guān)系。其中所有的外科導(dǎo)板設(shè)計、與外科醫(yī)生的溝通和整個產(chǎn)品生命周期管理，都由該公司設(shè)在美國印第安納州的一個專門小組來負(fù)責(zé)。設(shè)計的電子文件經(jīng)過外科醫(yī)生批準(zhǔn)后，會被安全地傳送給3D Systems公司3D打印出來，然后送回到DePuy Synthes進(jìn)行后的組裝、殺菌和裝運(yùn)。

今年早些時候，DePuy Synthes TRUMATCH CMF宣布擴(kuò)大與Materialise的合作伙伴關(guān)系。在此之外，Materialise已經(jīng)在為DePuy Synthes制造針對特定患者的手術(shù)導(dǎo)板，如今它還將為后者供應(yīng)針對特定患者的顱頜面（CMF）植入物。這些植入物將通過DePuy Synthes TRUMATCH CMF Solutions公司在澳大利亞和歐洲（不包括法國）出售。
延伸閱讀：《強(qiáng)生子公司在歐洲推出定制化3D打印頜面植入物》
除此之外，Materialise公司的ProPlan CMF規(guī)劃軟件也是為TruMatch CMF開發(fā)的，它可以使得該公司的臨床工程師在一個虛擬環(huán)境中配合醫(yī)生制訂手術(shù)前計劃、定義植入物的形狀、并設(shè)計手術(shù)導(dǎo)板，然后生成輸出文件，該文件可以被發(fā)送到3D打印機(jī)中，制造出解剖模型或手術(shù)導(dǎo)板。通過與DePuy Synthes TRUMACTH CMF的合作，Materialise公司同樣改進(jìn)了其 ProPlan CMF和Mimics軟件的術(shù)前規(guī)劃能力，使外科醫(yī)生能在手術(shù)前優(yōu)化他們的規(guī)劃，提升他們在手術(shù)室里的精度和效率。
用于醫(yī)學(xué)的下一代3D打印技術(shù)
客觀地說，要在各個行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，3D打印技術(shù)還有許多障礙需要克服。醫(yī)療行業(yè)也一樣，這可能是強(qiáng)生為什么要選擇兩家公司來解決與3D打印相關(guān)問題的原因吧。這兩家公司就是Carbon和惠普。不過該公司并沒有披露詳細(xì)的情況。
眾所周知，Carbon公司的連續(xù)液界面制造（CLIP）技術(shù)從兩大方面顛覆了3D打印行業(yè)——打印速度和材料開發(fā)。CLIP技術(shù)可以在不到十分鐘內(nèi)打印完成一個3D對象，而且用CLIP技術(shù)制造的3D打印件在經(jīng)過熱固化后會變得更強(qiáng)，從而導(dǎo)致其機(jī)械性能類似于注塑成型部件。