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對特定病人的個性化植入假體。手術(shù)時，醫(yī)生只能從這些批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品中選擇比較接近的植入假體，如果出現(xiàn)植入假體與病人的骨頭或其它器官不協(xié)調(diào)的情況（如形狀、尺寸），則由醫(yī)生用手工對植入假體臨時進(jìn)行修改。顯然，這種做法既耗費(fèi)時間，也會增加病人的痛苦，效果還不一定理想。

快速成形工藝適合制作形狀復(fù)雜且不規(guī)則的物件，因此，這種新工藝非常適用于植入假體的制作，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以根據(jù)特定病人需要的幾何參數(shù)（如形狀、尺寸），專門定制精確的個性化植入假體，因此，不受標(biāo)準(zhǔn)系列植入假體產(chǎn)品的局限。（2）工藝環(huán)節(jié)少，無需傳統(tǒng)的模具，制作周期短，成本低廉，有利于新型植入假體的研制。

圖10a和b是為切除病人頭部的巨型腦膜瘤，根據(jù)其CT掃描數(shù)據(jù)，預(yù)先用快速成形機(jī)制作病人頭顱的兩個模型，從此模型上可清除地看見腫瘤的部位并可用記號筆描繪出腫瘤的邊界線，然后，在1個模型上切除病變部位（見圖10b），并用丙烯酸材料預(yù)先制作植入假體（圖10c）。手術(shù)時，首先按照模型上描繪的腫瘤邊界線，切除病人的腫瘤（圖10d），然后準(zhǔn)確地固定植入假體（位置誤差小于1.5mm，見圖10e），因此，可以盡可能地減少正常組織的切除量，縮短手術(shù)時間，增強(qiáng)醫(yī)生與病人的信心。

3.3 控制釋放給藥系統(tǒng)的制作

口服藥是最常見的一種藥劑，傳統(tǒng)口服藥是將粉狀藥物與賦形劑混合后壓成的片劑，或用聚合物構(gòu)成的膠囊包裹藥物而成，這種口服藥在咽下之后短時間內(nèi)會釋放，缺乏靈活性，不能按某種控制方式，持續(xù)或脈沖地釋放。為克服口服藥的上述問題，20世紀(jì)90年代以來，出現(xiàn)了控制釋放給藥系統(tǒng)，它能控制藥物釋放的時間、位置和速率，改善藥物在體內(nèi)的釋放、吸收、分布代謝和排泄過程，從而達(dá)到延長藥物作用、減少藥物不良反應(yīng)。

制作控制釋放給藥系統(tǒng)的一種方法是，將生物兼容、可水解的基質(zhì)（賦形劑）做成由許多微小蜂窩構(gòu)成的片狀物，在蜂窩中放置不同劑量（甚至不同種類）的藥物（或生物活性劑等），這種藥片可以是口服式或植入式。當(dāng)病人吞咽這種藥片或?qū)⑵渲踩氩≡罡浇�后，在一段時間內(nèi)，在體液的作用下，各個小蜂窩的壁部逐步水解，蜂窩中的藥物逐步釋放而發(fā)揮藥效。由于蜂窩的數(shù)量、孔隙、幾何結(jié)構(gòu)、容積和壁厚可以不同，還可嵌入障礙物（如多重壁）；蜂窩在藥片中的排列位置可以有許多變化，蜂窩中放置的藥物劑量和品種也可有許多變化，因此，借助這些不同因素的組合，能夠構(gòu)成各種各樣復(fù)雜的藥物釋放規(guī)律 — 藥物釋放速率與時間及空間的關(guān)系曲線（見圖11），即：在一段期限內(nèi)，按照預(yù)定的時間，向不同的方位，逐步可控地釋放一定濃度（甚至不同品種）的藥物�？刂漆尫潘幬锏膬�(yōu)點(diǎn)是：（1）有助于病人順從、準(zhǔn)確地服藥；（2）療效好；（3）安全性高，能盡可能低地減少藥物的副作用，縮小藥物對正常組織的損傷。

采用三維打印式快速成形機(jī)能方便地制作控制釋放給藥系統(tǒng)，這是因?yàn)椋?/P>

（1）能按照預(yù)定的藥物劑型設(shè)計，形成非常復(fù)雜的三維精細(xì)微孔結(jié)構(gòu)。

（2）能按照預(yù)定的空間規(guī)律，在藥物中準(zhǔn)確地分布一種或多種藥物。

（3）在藥物成形的過程中，可以不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)與熱反應(yīng)，因此，不會對藥物的性能產(chǎn)生不良的影響。

因此，用快速成形機(jī)制作這種控制釋放給藥系統(tǒng)時，能有效地使其在結(jié)構(gòu)與成分等兩個方面形成三維梯度特征。采用上海富奇凡機(jī)電科技有限公司生產(chǎn)的三維打印快速成形機(jī)，華中科技大學(xué)藥物研究所創(chuàng)造性地制作了具有復(fù)雜微孔和梯度的控制釋放藥片，圖12是這種藥片的掃描電鏡照片。

3.4 組織工程用支架的制作

組織工程（Tissue Engineering，見圖13）可直接制作生物活性植入物，特別是骨骼，用于置換因疾病造成的骨骼缺損或畸形。其中一個方法是，將種子細(xì)胞/生長因子播種至多孔隙、生物所能分解的支架(scaffold)中，然后，對它進(jìn)行栽培與移植，以便誘導(dǎo)新而健康組織的生長。

三維打印快速成形機(jī)最適合成形上述支架，并可在成形過程中均勻、安全地播種種子細(xì)胞/生長因子，因此，這種快速成形機(jī)受到了有關(guān)組織工程研究單位的高度重視。

The  Series  Lecture  of  “ The  Status and Foreground for Technology of Rapid Prototyping  and  Rapid Tooling”－The Application of RP & RT Technology

                                          By Wang Yungan

Abstract: The paper introduced the application of RP & RT technology especially for industrial and biomedical fields.

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