雖然目前醫療3D打印還處在發展初期,面臨著一系列問題急需解決的問題,但是相關數據報告中26.6%的年均增長率卻讓大眾對這個行業充滿著期待。作為推動醫學實現歷史性變革的重要推動力,醫療3D打印技術在解決發展過程中所遇到的瓶頸后,未來或迎來更具爆發性的增長。
任何事物的向前發展,都離不開創新,醫學也不例外。而醫學的創新,動力來自于病人的需求。3D打印技術的出現,給中國醫學帶來了實現從模仿到超越的難得機遇。雖然生物3D打印技術目前能夠打印出的產品還遠沒有發展到可以替代人體源器官的程度,但人們在這項迅速崛起的技術中,看到了新的曙光。
醫療3D打印應用廣泛
隨著不斷掀起的“3D打印”熱潮,3D打印器官模型已經成為了實實在在可用的工具,應用3D打印胸廓、胡桃夾綜合征、顱骨等都被真實應用在了醫學上。3D打印在醫療模型、假肢、齒科手術模板、顱骨、頸椎人工椎體及人工關節等方面應用前景可觀,實用性、可替代性都優勢。
實際上,3D打印早在上世紀 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打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打印在醫療領域里的初應用領域,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制作義肢,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,并利用3D打印模型進行手術規劃,實際上依然屬于輔助手術的一種手段,處于3D打印的初級階段。
近年來,隨著3D打印技術的迅速發展,該技術已開始應用于臨床醫療。它能地復制出各種人體組織、器官和藥物,從膝蓋骨到肝臟、從抗癌藥到DNA等,業內人士指出,也許有一天人類可以“打印自我”。
其次是植入物,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。
3D 打印在醫學應用的第三階段是生物打印,利用身體組織溶液,采用噴墨技術直接打印器官,比如血管、神經和皮膚等。這一生物工程應用處于研發階段,尚未真正運用于臨床領域。
此外也有一些研究運用3D 生物打印技術,輔助醫生評估新藥物的療效,打印出來的組織能夠實時監測不同器官的藥物交互反應,以加快迭代速度。
醫療3D打印市場潛力巨大
業內人士認為,3D打印對醫療行業而言,是實現質變的難得機遇。據相關統計數據顯示,3D打印市場份額的三分之二被醫療和外科中心所占據,而且在未來很長一段時間里醫學領域的應用將牢牢占據首要位置。3D打印除了輔助醫療、制造部分人體器官以外,在提供訂制、個性化的醫療設備方面也有巨大潛力。
市場研究公司Future Market Insights發布的新市場分析報告稱,2016年3D打印醫療設備市場預計將達到2.796億美元,并在未來的10年內將以17.5%的復合年均增長率增長。報告顯示,2015年3D打印醫療設備市場的估值為2.38億美元,2016年顯著增長有許多因素的影響,包括某些醫學病癥的增加、個人保健意識的提升、人口老齡化增加等因素。
《3D打印醫療設備市場:2016—2026年產業分析及機會評估》稱,在2015年,北美3D打印醫療設備市場收入為1.05億美元,并將持續增長。同樣,西歐、東歐以及亞太地區的市場收入份額也有望上升,西歐預計以18.5%的復合年均增長率增長,東歐為15.6%。
此外,AlliedMarketResearch統計數據也顯示,2015年3D打印醫療保健市場的銷售額為5.79億美元,預計2020年將達到23.638億美元。此外,2015年至2020年,預估3D打印醫療保健市場的年均增長率為26.6%。
除了輔助醫療、制造部分人體器官以外,3D打印在提供訂制、個性化的醫療設備方面也有巨大潛力。
醫療3D打印若突破瓶頸將迎來爆發性增長
隨著時代的發展,人們對健康,保健要求越來越高,以及老齡化人口越來越多,定制化的醫療服務是未來的發展趨勢。國家在政策層面也對3D打印不斷加碼,包括智能制造、航空航天、醫療等領域都在發展3D打印技術。
“3D打印技術近年來在國內日趨升溫。”航星利華(北京)科技有限公司常務副總、技術總監宿紅剛接受媒體采訪時表示,特別是在醫療領域,3D打印發展很快,未來具有廣闊發展空間。同時,宿紅剛也指出,同發達國家相比,我國的3D打印醫療應用還有一定差距,在新材料的研發和多學科協同方面還有待突破。
因此,要想把3D打印技術發展成為醫療常態,現階段仍面臨諸多問題。人們只看到3D打印創造的美好未來,卻沒有看到實際操作中所花費的大量金錢和時間。這其中,也有很多技術并不是單靠資金就能夠解決的。所以在3D打印公司看來,技術和資金是他們不得不面對的挑戰。
當有資金,有技術時,打印材料就成了醫用3D打印行業不得不考慮的問題了。醫用3D打印材料需具備生物兼容性,這才能保證產品在置入人體時不易產生生物排他性。然而事實狀況卻是,又能置入人體又能用于3D打印的材料并不多。這就導致打印材料成為醫用3D打印行業發展的瓶頸。
除此之外,監管問題也應該注意。針對3D打印行業,目前沒有統一的制作應用標準。這是因為技術的保密性,很多公司在研究3D打印技術的時候,都是秘密進行的,這就會給監管造成很大的難度。一個行業若缺乏監管,各種亂象就會增多,這對一個行業的發展是很大的阻礙。
業內人士預計,未來醫療行業將會往兩個方面分化:一是出現高質量的大型醫療企業,二是借助3D打印等技術,在行業中有創新的企業浮出。可以值得肯定的是,3D打印醫療器械勢必會成為整個行業中的一大分支,受到越來越多的企業和醫院的重視。而隨著現存瓶頸逐步得到突破,未來醫療3D打印產業必將迎來更大規模的一輪爆發。