3D打印技术在医疗领域的应用进展
                               李客楼1,2，李宗安2,3，朱莉娅1,2，徐荣健1,2，杨继全1,2
                                  (1.南京师范大学电气与自动化工程学院，江苏 南京 210042）
                                （2. 江苏省三维打印装备与制造重点实验室，江苏 南京 210042）
                                    （3. 东南大学机械工程学院，江苏 南京 211189)
    首先简单地介绍了医疗领域中所应用的3D打印成型工艺，并从成型精度、材料、成本等方面进行了简单比较，然后重点介绍了3D打印技术在医疗模型、永久植入体、组织工程支架和具有生物功能性的仿生三维结构体等4个应用领域内的最新进展，最后指出了多材质、全彩色、多孔模型及可降解材料是未来医疗领域3D打印技术的发展方向。

     3D打印（three dimensional printing，3DP）技术是一种基于离散/堆积成型思想的新型成型技术，它根据模型的三维数据信息，可以快速、准确地制造出模型实体。目前，3D打印技术在医疗领域已经被逐渐应用起来，并成为全世界较为前沿的研究领域之一。3D打印技术在医疗领域的应用涉及到生命科学、材料科学、制造科学等，被广泛地认为是多学科交叉的融合，具有较大的研究价值和广泛的应用前景。未来，3D打印技术必将极力推进人类医疗事业的蓬勃发展。
1医疗领域3D打印技术
    目前在医学领域中，所使用的3D打印技术种类较多，主要有以下几种：光固化（stereo lithography apparatus, SLA），多喷头喷射(multi-jet, MJ)，聚合物喷射（poly-jet,PJ），数字光固化(digital light processing,DLP)，选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)，直接金属激光烧结(direct metal laser sintering,DMLS)，彩色喷墨(color-jet,CJ)，熔融沉积(fused deposition modeling, FDM)，叠层实体(laminated object manufacturing,LOM)，电子束熔融(electron beam melting,EBM)等［1］。同时能够被医疗领域3D打印技术所利用的材料也较为繁多，主要有热塑性塑料、金属粉末、石膏粉末、陶瓷粉末、钛合金、光敏聚合物、铝箔、塑料薄膜等。〖BF〗
表1对上述医疗领域的3D打印成型工艺从材料、精度等方面进行了比较。

表1生物3D打印技术比较

工艺  精度  材料  成本  层厚/mm
FDM   低   热性塑料    低  0.127
MJ    良      -        中  0.016
PJ    良   光敏聚合物  良  0.016
SLA   高      -        良  0.025
CJ    中     石膏      中  0.100
SLS   低     光敏聚合物、金属、陶瓷  良  0.080
DMLS  低     金属      高   0.020

     从表1可以看出,光固化、多喷头喷射、混合物喷射等成型工艺具有较高的成型精度、较薄的层厚以及相对低廉的经济成本，是较为理想的成型工艺，未来在医疗领域将会被广泛采用。目前被医疗领域3D打印技术所利用的材料主要分为2类：生物材料和非生物材料。生物材料具有一定的生物活性，其中包含蛋白质、细胞等生物单元，主要使用在细胞打印技术中；非生物材料主要指金属粉末、


基金项目：国家自然科学基金资助项目（61273243）；2014年江苏省科技支撑计划（工业）资助项目（BE2014009-3）；江苏省高校自然科学研究基金资助项目（15KJB510018）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2242016R20004）；江苏省自然科学基金资助项目（BK20150407）；江苏省自然科学基金资助项目（BK20150973）；江苏省高校自然科学基金面上项目(15KJB410001)
作者简介：李客楼（1992—），男，江苏南京人，南京师范大学硕士研究生，主要研究方向为三维打印。



（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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