3D打印高分项目

3D打印介绍

3D打印技术也称为增材制造技术，是快速成型领域的一种新兴技术。它是一种通过数字模型逐层逐点加工物体的快速成型技术，利用计算机将成形零件的3D模型切成一系列一定厚度的“薄片”，3D打印设备自下而上地制造出每一层“薄片”最后叠加成形出三维的实体零件。

3D打印的基本原理是根据三维CAD（Computer Aided Drafting，电脑制图）模型数据，通过增加材料逐层制造的方式来生成三维实体。其实现过程主要包括建模、切片、物理转换（打印）和后处理四个步骤。

01、在建模阶段，使用计算机辅助设计（CAD）软件或扫描仪来生成三维模型，需要考虑物体的大小、形状、结构、表面质量等因素。

02、在切片处理阶段，将三维模型分割成多层薄片，切片软件根据打印机和材料的特性，确定每层的厚度和其他打印参数，以便于最终打印物体的构建和品质。

03、在物理转化（打印）阶段，将切片数据传输到3D打印机前，需要进行一些准备工作，如清洁打印床、预热打印头等，然后设置打印参数，如温度、速度、填充密度等，3D打印机根据打印参数逐层打印。

04、在后处理阶段，对打印出的物体进行后续处理，如去除支撑结构、表面处理、抛光等。

3D打印技术介绍

3D打印技术在医学领域的应用广泛且不断拓展，以下是一些主要的应用方向

制作医疗模型

1）颌面部：可制造表面光滑、复杂的软组织假体，如用于耳朵再造。相比传统技术，3D打印的假耳在形状、质地、方向和颜色等方面都有改进。也可用于制造眼球模型，其在眼球前室深度和总轴长度的计算上显示出更高的准确性。还能应用于制作下颌骨重建的中间夹板和手术规划模型，预制的三维模型有助于外科医生精确规划手术方向并缩短手术时间，基于CBCT数据制作的3D打印牙复制品可用于牙齿自体移植或制造牙根模拟种植体。

2）内脏器官：打印肝脏模型，其透明且脉管系统数量准确，可用不同颜色标记、显示，帮助外科医生精确定位、设计手术计划，提高手术成功率并缩短时间，还可定位肿瘤位置。心脏补片有助于心肌梗死后心脏功能的恢复，增加血管形成并改善心脏功能，3D打印的心脏模型也可用于手术规划和术中定位，帮助预测经导管主动脉瓣膜植入术实际手术过程中后椎旁静脉瘘的发生。肾脏模型有助于设计手术方案，清晰显示病变的形状和位置，在其帮助下可成功进行部分肾切除术并适当保留邻近健康肾实质，也可用于模拟输尿管膀胱吻合。

建立肿瘤模型

传统的2D细胞培养模型在描述肿瘤细胞行为和解释肿瘤细胞生物学机制方面有一定局限性，而3D肿瘤模型可以模拟细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的相互作用，能更好地理解肿瘤的发生和发展。

个性化永久植入物

例如打印钛质骨植入物，通过扫描对称的骨骼，再打印出相应的骨骼，最后植入人体内。这种3D打印的假骨能吸引周边骨头生长，使人体骨骼和植入物结合，缩短病人康复时间。目前，国内的颈椎椎间融合器、颈椎人工椎体及人工髋关节等3D打印“骨骼”已被正式批准进入临床观察阶段。

细胞3D打印

这是一种基于微滴沉积的技术，能够为再生医学、组织工程、干细胞和癌症等生命科学和基础医学研究领域提供新的研究工具，为构建和修复组织器官提供新的临床医学技术，推动外科修复整形、再生医学和移植医学的发展。同时在药物筛选技术和药物控释技术方面也具有广泛前景

体外医疗器械制造

包括医疗模型、假肢、助听器、手术模板等。比如3D打印技术能够根据实际情况对手术模板进行个性化设置，减少放射性暴露，降低手术风险，还能大幅度降低术后感染和减少手术并发症的出现。根据美国组织 Amputee Coalition 的统计，目前美国正有约200万人使用3D打印假肢。

药物研发

打印药丸可一次容纳多种药物，每种药物具有不同的释放时间，为患有多种疾病的患者提供了一种简单的解决方案，还能处理药物剂量以及解决各种药物相互作用的问题。