3D在医疗保健中打印：医疗保健趋势

使用3D打印技术抗击Covid-19大流行

2019冠状病毒病(Covid-19)的快速扩散给世界各地的医疗系统带来了巨大压力，对关键医疗设备和物资的需求不断增加。针对Covid-19危机，主要制造商为医院生产重要医疗设备提供了支持。3D Systems、Carbon和Renishaw已经开始为世界各地的医疗工作者设计和制造开源PPE。

在再生医学中使用3D印刷

因器官短缺方面存在重大的健康危机，因为由于医疗进展，人口持续更长时间。自2013年以来，需要器官的患者的数量翻了一番，而现有的捐赠器官的实际数量几乎没有移动（HRSA，2020）。

再生医学涉及许多不同的区域，使用支架，生物材料，细胞或生物材料和细胞的组合，以试图为移植物产生器官而不是依赖于当前的供体模型。最近，从诸如活细胞和仿生合成聚合物的软生物材料中产生多层物体（组织/器官）是该领域最具挑战性的技术进步。

虽然需要待解决许多问题，用于将复杂的器官（如心脏或肝脏）求解3D生物印刷，随后移植到患者身上，自2000年代初以来，膀胱等简单的器官已经移植到患者中。

使用3D打印在个性化/精密药物中

3D印刷为药房和工业规模的开发和准备个性化药物提供全新的机会。向药房和医院引入3D打印机将允许医生，护士和药剂师基于患者体型，年龄，生活方式和性别形成剂量和交付系统。这将为患者提供医学，并省钱和资源。

精简和更高效的研发流程

制药行业发生了不断增长的研发危机，因为药物在后来和以后的阶段失败。生物印刷组织和器官已经用于帮助增加临床试验的成功率。通过生物制品，研究人员可以在使用体内动物或人体测试之前打印由人细胞制成的全功能器官以测试药物的功效。这不仅减少了对动物造成的损害，而且还加快了整个研发过程。

无障碍

药品的研发和生产是昂贵的。在许多西方国家，费用由政府以某种方式补充，但在世界其他地区，特别是贫困国家，这些患者根本没有可行的方法支付治疗费用。增材制造有望弥合这一鸿沟。

从历史上看，义肢很昂贵。某些组织已经在设计可以用商业上可获得的、价格低廉的桌面打印机3D打印的假肢。

诊断和医疗培训

模型的3D印刷提供了进一步的洞察病理变化，以及特定于患者的器官解剖学的可视化。教育和手术规划领域是医疗行业3D印刷中最重的两个投资者。

利用增材制造作为术前规划工具已经显示出非常有前景的结果。移植所需器官(尤其是肝脏和肾脏)的大量涌入，加上尸体的稀缺，使人们越来越需要使用健康捐赠者的器官。

人口老龄化和慢性病增多

与晚年生活相关的慢性疾病，如癌症、糖尿病、关节炎、心血管(CV)疾病、阿尔茨海默病和帕金森病，对医疗保健系统是一个挑战。

根据世界卫生组织(世卫组织)的资料，老年人口中慢性、使人衰弱和难以治疗的疾病的发病率不成比例地高。癌症和CV疾病在70-75岁年龄段中更常见，80%的循环系统疾病发生在65岁以上，60岁以后发生痴呆的风险显著增加(WHO, 1998)。

需要新的治疗方法，以减少副作用和提高生活质量，从而改善患者的预后，减轻初级保健负担，并减少住院人数。此外，人口老龄化导致对骨科植入物和脊柱融合的需求增加。

去除对动物测试的需求

传统上，大多数新药、疫苗和化妆品都要在动物模型上进行试验，以确保它们的有效性和安全性，然后才开始人体试验。这些动物通常是专门为测试而饲养的，一旦实验结束，它们就会被安乐死。

3D BioPlinting提供了创造特定器官的功能，生活，3D人组织的潜力。这些3D组织为现实提供了更准确的模仿，导致吸毒者的预测结果更多，从而减少了后期失败。与器官器件一起，正在实施生物印刷，以在体外模型中产生更强大的型号。

合作伙伴关系

自2018年以来，在医疗领域形成了大量的3D打印合作伙伴关系，推动了技术进步和研发。这包括其他3D打印公司、生物制药行业、研究机构和大学之间的合作。