对话:医疗3D打印的难点、痛点、商机

3D打印直播
2020
08/24
14:44
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2020年8月20日-21日,中国增材制造产业发展芜湖(繁昌)高峰论坛暨2020年中国增材制造产业年会在安徽芜湖市举行,此次年会由工业和信息化部装备工业发展中心、安徽省经济和信息化厅、芜湖市人民政府指导,中国增材制造产业联盟主办,繁昌县人民政府协办,南极熊作为支持媒体对本次会议进行了直播。
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在“增材制造与医疗应用推进论坛”的高端对话:3D打印医疗领域进展 上,嘉宾围绕医疗3D打印的商业化应用机会、目前的行业难点痛点两大问题展开交流。下面是现场文字速记。

高端对话:3D打印医疗领域进展
主持人:黎海雄 南极熊3D打印网 主编
张  磊 清华大学副教授
董谢平 江西省人民医院骨科名誉主任
汪  超 上海联泰科技股份有限公司副总经理
刘  萍 深圳摩方材料科技有限公司营销策划经理      
欧阳汉斌 广东省医学3D打印工程技术研究中心副教授


主持人:下面请我们的嘉宾先简单做一个自我介绍吧。

汪超:大家好,上面PPT讲过了,我是联泰的汪超,我从事这个行业16年了,是2003年进入这个行业的,一路见证3D打印在各行各业的应用,医疗领域是一个新兴领域,也是未来蓬勃发展的领域。
刘萍:大家好,我是来自深圳摩方的刘萍,很荣幸参加论坛,待会我们会和大家分享我们3D打印的相关内容,希望大家会感兴趣。
董谢平:大家好我是董谢平,我们从2014开始进行3D打印临床应用,时间不是太早,但是我们结合自己的经验,将3D打印在骨科各个领域进行了开拓应用,希望我们能够一起把这个技术向全国进行推广,把这几年3D打印在骨科临床开拓出的应用方法介绍给大家。谢谢!
欧阳汉斌:大家好,我是负责基础和应用研究之间的衔接部分的工作,希望一会能够跟大家共同探讨。
张磊:大家好,我是清华大学的张磊。很高兴有机会跟大家进行讨论。

主持人:你们觉得,现在医疗3D打印商业机会在哪里呢?

汪超:首先我在这里抛砖引玉一下,医疗其实对我们来讲应用是比较晚的,我PPT里面内容讲得比较快,在从我们角度来看未来有三个行业是非常大的市场,第一个市场是正畸行业,去年病例是20多万。这个市场可以说大得超过想象,以前一些做传统的制造的企业都在尝试进入,这个市场可以有将近千亿市值。
第二个,牙科里面另外一个市场就是修复类的市场,因为中国有13亿人口,每年老龄化人口也会增加,中国有将近十几万的门诊,但是从每年病例数现在来讲就诊率还是很低的。
第三个,生物打印市场,这个市场各位在座教授应该更有发言权,这个市场对我们所有人来讲都比较远,对这块我没有各位专家这么熟,各种生物打印人体器官,包括讲的一些心脏类的以及各行各业的应用,这个市场至少是有千亿市值以上的市场,也需要在座的各位专家去努力的。

刘萍:实际上跟我刚才听的一些介绍来说我们做的还是有差别的,从两方面分享,第一个是我们目前相对来讲比较成熟的有医用内窥镜,它是长度4毫米,壁厚40微米的结构,它要求的精度是在正负十到二十五微米,我们十微米的打印精度的设备两个小时就可以加工出来。
第二个案例,眼科植入式的导流钉,我们做得特别小,大概就是2毫米乘1毫米,而且在这个内部管道里我们还有一个微弹簧和球阀,我们做这个就是为了缓解青光眼的病患。我们的加工方式比较昂贵,而且受成形自由度的影响,但是有我们两微米加工精度的设备来加工的话,我们可以批次成形。
第三个就是美容微针,都是用在医美行业的。像这种我们打印出来的有倾斜微针和直立微针,包括它的尺寸和角度都是可以调控的。大家了解到,我们打印的都是微米级的比较小的结构。
另外也跟大家简单说一下,我们现在正在开发的有刚才张教授说到的血管支架,也是我们其中的一个架构,我们是在有跟一些企业做联合研发,研发的主要重点就是生物材料,张教授也知道,降解新生物材料是这个行业未来的一个方向。
另外就是三维复杂组织支架,我们有无组织支架和细胞支架。我刚才也听张教授提到了。
另外细胞的结构是镂空的球形,我们能做到表面结构单面的变程是25微米,简单来讲我们就是做精密结构的加工,我们还有一些很多企业找我们做微流道的测试,所以我们认为微流道在未来也是比较有应用前景的。

董谢平:题目是指医疗市场,这我不太清楚,但是从骨科这个角度来说,可谈谈我的看法:3D打印在骨科最基础的、最底层的应用就是打印模型,这个大家都能理解,而且市场相对很大,但是随着各种医学三维影像技术的涌现,有些手机上也能多角度观看三维结构了,再打印出实体之后作用就不是很大了,这个市场可能会逐渐萎缩。真正能体现3D打印价值的是打印个性化的辅助手术用的导板。通常一些大众化的导板比较好实现,创新性导板就要有很丰富的临床经验以及工科知识才能够设计。导板有很好的前景,但是它必须结合3D打印的服务,把服务做上去了,这个市场才会有相应的提升。
关于制造这一块,假体这一块,实际上分两块,一块是标准化假体,用3D打印制造,这个前景非常广阔,前面专家也介绍了,有可能以后就会取代掉传统的方式,毕竟它可以制造出多孔结构,它是骨长入的一个非常重要的条件,这方面它是有很大优势的,市场前景也是很大的。
第二块,相对小众一点,但是却能够解决传统的常规的假体所不能解决的问题,就是定制化假体,就像少罕见病一样的。但是对一个人,对一个个体也是事关他的健康、家庭的。
最后,3D打印最高的层级是生物打印、生物制造。这个就有非常广阔的前景,前途不可限量,只不过是技术目前还在探索阶段,还有待过几年慢慢成熟以后才能慢慢发展起来

欧阳汉斌:我想结合我的一些个人体会讲几点,首先对于这个产业的发展,我觉得特别是咱们论坛医疗专场,我觉得这里头还是有很大潜力的,今天刘部长也在,2019年7月份的时候,我们国家发布了一个定制式医疗的监督管理试行方案,这件事情是酝酿了很久的,直到去年发布,2020年1月1日实施。这个文件的发布意味着我们的环境逐渐明朗了,也不再像以前展示的一些案例,没有正经地在我们台上推开,这表明规定发布了以后,今后这几年有可能会有一些临床的工作逐渐地走上台面,给我们传递的一个信号是说,定制式医疗器械的产业发展环境也逐渐明朗了。
关于产业发展的关键因素,我认为主要是在两个方面,一个是市场的需求,还有一个就是技术产品的核心。市场需求这块,实际上个性化需求我们在临床上应该说属于小众市场,像刚才董教授讲的一些3D打印辅助精准、微创的技术还是有很广阔的市场的,但是个性化的市场可能就占这么百分之十几或者更多,又或者更少,它实际上比例并不大。举一个例子,一个病人他本身的结构就异于常人,这个病人的病不能用常规的医疗技术手段去解决的话,这个时候个性化的需求就有了,但是问题出在哪呢?我们现有产品没有任何一种可以用在这个病人身上,这就成为我们3D打印个性化驱动创新的源泉。
反过来,我们3D打印创新技术产品的发展,也会帮助我们进一步拓宽应用市场。举一个相反的例子,我们的假体都是一些从光溜溜的表面发展到粗糙面、骨小梁金属,以往我们在没有这些新技术的情况下就只能用老一代的产品,得到的临床结果自然不好,到了现在,新推出的一些微孔结构表面假体,使我们应对一些复杂骨缺损有了新的手段。新的技术手段使我们的手术方式和适应症不断拓展,直到今天,很多疑难病例都纷纷采用了新的技术手段,所以说这两者始终是相辅相成的。当然,这一切离不开我们政府的引导,还涉及到很多医疗法规,像我刚才所说的,国家已经迈出了突破性的一步了,后面的话会有更大的变化。

张磊:简单谈一下我的看法,像我刚才PPT里讲的,可以分四到五个层次,第一个层面无论从技术还是市场监督讲都被大家所接受,这方面要开拓还是比较容易的、有市场的,但是有一个问题,一些大的企业有困难会去找应用场景。和医疗挂钩的话,实际上可以很大程度地进步的。这块的市场还是非常巨大的。逐渐被大家接受是因为它的成本逐渐降低到可以被大家接受,包括各种模型,我们的一个体会,除了让医生更好工作之外,还有一个意想不到的效果就是医患沟通,因为我们做了一个血管瘤的东西,医患沟通更好了。
第二个层面,就是我们说的非相融,这方面的突破是在牙科和骨科,这方面从技术的层面讲,障碍基本上已经被扫清了。这个市场相比传统市场比,除了极个别的案例,它实际上是我们治疗质量的一个手段。大家生活水平提高了,我想大家应该是更想尽可能地恢复,这方面的市场还是非常大的。
第三层面的话,现在正在突破的边缘,就是可降解的这一类的医疗机械,刚才有一个外部公司的,也是我们实验室的一个产业化的公司,他们推出了一个可降解的导膜的产品。拿骨科为例,如果有可降解的东西,这部分的技术我们20年前相对比较成熟了,如果障碍被扫清了是会很快投入使用的。
现在的冠脉支架的治疗效果差,留给大家的进步空间不大,但是在我们的主动脉,它的治疗效果还是不错的,这方面如果来做的话会有很大的市场,因为静脉曲张的病例是非常多的,这块可能是需要产业界以及我们的学术界等来共同促进的。
至于第四和第五层面,未来的前景是很好的。就是我们的器官打印,如果实现了它是划了革命性意义的。如果是多少年之后我们解决了这个问题,我想这个市场是很难去衡量的,它的意义是很大的。
装备,现在细胞打印已经成为了一个凡是有所追求的或者是有一些上进的学校、科研机构甚至医院,它已经是一个基本的科研,这个装备的市场还是比较巨大的。当然取决于现在的技术不够成熟,它的操作专业性还是比较强的。但是随着技术的进步可能慢慢会发展,细胞3D打印可能成为一个实验室标准的必备的基础实验。
还有细胞3D打印,我相信它在筛选领域中原创药物筛选需要用到很多这样的药物筛选,虽然细胞3D打印没法做到还原这个肝脏,但是可以做到更接近于人的器官,可以打大缩短业务的时间和成本,这个市场还是存在的。
中国的资本市场不太追求这种太过超前的技术,但是不乏我们想一想未来十年这可能会是一个颠覆式的领域。

主持人:谢谢五位嘉宾对医疗3D打印商机方面的一些分享。下面的问题是,既然有了应用方向,就请问下各位,医疗3D打印在具体的应用过程当中,有哪些有待解决的困难问题呢?

汪超:其实张教授以及各位都讲到了,从装备角度来讲现在目前3D打印装备确实还不够智能,操作还有一定的复杂性,我们做装备讲,让设备更简单更加实用是我们奋斗的方向。

刘萍:在我们过去的一些应用案例来说,我们觉得有一些需要解决的是我们3D打印有一些打的更多是前期验证的,真正到使用的时候可能是在生物材料的研究这块。举一个例子,我们有一个结构是我们合作的一个阿联酋的大学做的,它会加一些生物材料生成材料之后再做结构,我们觉得生物材料是我们目前受的比较大的限制。另外就是一些打印的时效,未来的发展来说,我们能解决的也是一个时效,我们能解决的主要是这些微细、精细、复杂的结构,能够按需及时地制造,如果我们的设备能在比较及时的当地医院就及时生成用来使用,之前我刚才说过的支架、导流钉等这些情节。

董谢平:因为这个会是产业发展的会,我们还是从产业发展角度谈谈这个问题。首先3D打印在医学应用的问题是在临床上,医生了解多少3D打印,对3D打印能够给你带来的好处知道多少?这个可能知道的不是特别多,现在大家对3D打印技术的概念都有了,但是真正能够给你带来多少好处,或者怎么带来好处的?医生知道的还是不多,为什么会出现这种情况呢?因为医生是培养最漫长的行当之一,好多医生终于熬到能主刀了,他就觉得自己很了不起,对于这种用3D打印技术来辅助他做手术的东西,他不屑一顾。还有一些希望自己能够成长的人,他也希望通过3D技术提升他自己,但是不太了解怎么能够帮到自己。再加上现在市场上能帮到他们的服务机构也比较少,大家都不用,没有形成这样的氛围的话,这个市场是起不来的。再一个,有些人即使会学了,能够用了,现在这个医保的收费,绝大部分的省份还没有制定这个项目,没有办法收费的话,像叫病人直接去找厂家交钱就有点瓜田李下了,就影响了应用,也影响了3D打印服务公司的生存和发展。所以前几年一个风口很多3D打印公司兴起了,结果都因为这个资金问题纷纷倒闭,真正赚钱的没什么公司。所以说,政策的扶持是非常重要的。
好在12部委在2017年出台了3D打印产业发展行动计划2017-2020,关于医疗上是提出了,要在四年行动计划里解决3D打印医疗服务收费项目以及它的医保纳入问题,今年是最后一年了,还有几个月。有些省份已经纳入,但是每个省份纳入的项目名称及收费标准都不一样,大家都是摸着石头过河,没有形成一个比较科学、规范的或者能为大家所接受的一种收费。所以国家能不能落实自己的诺言,把行动计划做出来,我们是可以拭目以待的。
另外,即使政策出台了,我们国家还有一个很大的短板,能够做3D打印设计的医生和工程人员非常少,医工结合度高的更少。如果没有这种高度结合的技术,你就做不出这些创新性的设计来。因为工程的人,他只能对着裸骨进行设计,事实上做手术的时候你要考虑切口大小、组织的遮挡还有重要器官的避开以及操作空间的影响等等,这些都不可能在裸骨上体现出来。
而年轻医生,他可能学了点这个技术,但是他想象不到,学工的技术人员更想不到。而老医生、老专家,又限于没有工科知识,自己不能做,必须靠工程人员辅助他,现在医生都非常忙,加上有很多大量的其他的工作,如医疗、科研、教学、保健、管理等,他很难抽出时间,或者有很多的兴趣为了做一台创新手术而拿出大量的时间。所以这也就影响了3D打印技术的普及和应用。
所以医工结合人才的培养也是目前的一个短板。

欧阳汉斌:刚刚讲到的也是我们行业内一个不得不面对的问题,这一套东西个性化、高科技的东西,拿到你的面前,你怎么去购买它?以往传统的医疗器械病人可以用医保来支付,但是这是一个新的事物,从未有过的东西,病人没办法为它买单,甚至病人要自己去承担全部的费用。这也是我们未来市场不得不面对的一个瓶颈,这不是我们医疗单方面的原因。  
再有一个是责任的问题,做出来的东西也就是个性化的东西市面上是没有的,没有的话它合格不合格的标准也是没有定论的,在美国的话,它们也有定制化的东西,比如说这个病人的骨头缺一块,也有定制化的东西给它补上去,他们是生产出来交给有资质的医师去确认这个产品是否能用,尽管这个过程中具体的标准我还没详细了解过。实际上,到了中国的话,我们谁能够去确认这个东西植入人体之后的安全性和有效性呢?这个是否应该由一个主刀大夫来决定呢?应不应该是这样呢?解决这个问题,需要多方面的协同合作,并建立起这样的协同机制。比如说外科医生这方还有工程师这一方,还有一个就是我们设备供应商还有材料的供应商,等等,一起来共同完成技术产品的项目的安全性论证,形成这样一个多方协作机制的话才真正有可能对这个产品的有效性和安全性一锤定音,这是我们亟待解决的一个问题。

张磊:其实我认为现阶段阻碍3D打印的一个重要的原因之一就是医工结合,现在我们作为一个工科的人员,我们很难了解医生,医生从他的角度来讲并不知道工科都有哪些问题进行了哪些努力,会导致相互之间的障碍。这是客观存在的。
但是工科和医科医学培养路程不同,我们不能简单地依靠行业促进这块,可能需要很多方面的进步,比如说软件公司的进步,现在有一些手段已经被大家所接受,我所知道上海的一家公司,他的创始人之一是学医的,是上海医学院毕业的,他们的创始人还有一个是工科的,他们搞了一个软件,用交叉的方式在搞。
我觉得这方面的弥补还需要连通新的技术进步去发展,这可能是阻碍目前发展的一个比较重要的原因。
如果说要真正做到科学化的话,医工结合是很重要的。我也比较赞同现在的法规,医工结合之后会提高医疗质量,但是提高到多大程度很难直接量化。大量的患者还是希望能够有一个医保和什么程序来承担,这方面我们也希望它能够发展。但是我们认为,最核心的还是医工交叉和他们之间能够相互了解。

谢谢大家!

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