李曼



2019年10月1日,在天安門廣場舉行了一場舉國歡騰的閱兵儀式。據了解,在這場閱兵儀式上多個省份的彩車設計原型驗證都大量采用了3D打印技術,尤其是“七彩云南”的彩車更是被慶祝大會群眾游行指揮部授予“華美獎”,“七彩云南”彩車是在高度保密措施下由云南省省委宣傳部、省文旅廳、云南藝術學院、云南增材佳維科技公司等單位聯合完成。
云南增材佳唯科技公司(以下簡稱“佳唯科技”)是云南首家專業3D打印產業運營商,以發展和推廣云南省3D打印技術產業為目標,建設泛亞3D打印產業創新基地,努力將3D打印產業打造成為新的產業創新引擎,推動傳統產業的升級改造,并實現良好的社會效益。
3D打印走進醫學殿堂
3D打印又稱“增材制造”,誕生于上世紀80年代,是快速成型技術的一種,它以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印技術給大家帶來的好處是顯而易見的,隨著科技的發展,越來越多的國家在各行各業應用3D打印技術。
近年來,美國通過制定發展增材制造的國家戰略和具體推動措施,將增材制造作為未來產業發展新的增長點加以培育;歐盟及成員國也很注重發展金屬增材制造技術,產業發展和技術應用走在世界前列;日本政府更是采取優惠政策和資金鼓勵產學研用緊密結合,著力促進3D打印技術的發展。我國更加高度重視增材制造產業發展,2016年11月29日國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》,重點打造增材制造產業鏈。佳唯科技緊跟國家政策的扶持,大力推動3D打印技術全方面發展。
佳唯科技看準三維打印與未來三維數字化行業的發展趨勢,把3D打印技術引進云南,并迅速發展成為云南省3D打印技術的龍頭企業。2014年,佳唯科技開始實施“引進來,走出去”戰略,邀請了國內3D打印領域唯一的中國工程院院士盧秉恒建立院士工作站,成立了西南地區最大的3D打印創新中心。
隨著3D打印技術的全方面發展,3D打印技術在醫療行業甚至是整個生命學領域都有廣泛的應用前景。人體上下從無生命的教學模型、假肢、肢體矯形器、精密手術導板,到人體內簡單的活性組織如骨骼與軟骨,再到靜脈和皮膚,甚至是復雜的器官,如心臟、肝臟……這些都可以應用3D打印技術做出模型。
佳唯科技通過學科交叉、醫工結合的方式,與云南省醫學會數字醫學分會、醫院等進行合作,共同研發完成了一套完整的在醫學3D打印日常臨床診療和教學科研中較好運用的數字化診療理念,極大地促進3D打印技術在醫學教學中的運用。佳唯科技還與昆醫附一院共同建立了“醫學3D打印教學運用示范基地”,打造出一個醫務人員3D打印技術教學培訓交流平臺。
3D打印技術的發展引起了業界的高度重視。云南省政府決定大力整合云南省3D打印產業優勢資源,集結了云南省內外18家單位,共同成立了云南省3D打印技術產業創新聯盟,聯盟內包括多年從事醫學影像領域工作的專業人員、具有豐富經驗的外科醫生、3D打印工程師、計算機圖形應用人員及信息與自動化專家構成的研究團隊。研究團隊聯合多部門,在云南率先制定3D打印在醫療領域的行業和地方標準,大力推進3D打印在醫療領域運用的產業化進程。
創新推動醫學發展
2016年,佳唯科技和多家三甲醫院展開合作,就3D打印可植入假體展開研究。目前,佳唯科技引進了西南首臺PEEK醫學3D打印機,通過3D打印的方式,佳唯科技逐漸實現了高度個性化、精準化、定制化的假體,為患者和醫生帶來了全新的治療手段。依靠新技術,佳唯科技還在探索3D打印人體下頜骨、胸骨等可植入“人工骨頭”,將在骨科植入方面開展更多的臨床實踐。
2017年8月,云南省昆明市昆明醫科大學第一附屬醫院(以下簡稱“昆一附屬醫院”)應用3D打印技術成功幫助血友病患者膝關節實施置換手術,這場手術使坐在輪椅12年的患者在術后休養2個月之后,便可以像正常人一般行走了。
2018年7月,在昆明市第一附屬醫院一臺常規的鎖骨置換手術中,在場的醫生護士都會發現,手術中使用的假體和往常的不太一樣,是全國首次運用3D打印技術制造的可植入替換鎖骨,是昆明醫科大學第一附屬醫院胸外科團隊與佳唯科技研究合作,實施的一例3D打印鎖骨置換手術。這臺手術為云南醫學上取得了突破性的進步,更是全國首次運用3D打印PEEK(聚醚醚酮)材料,制造可植入假體替換鎖骨。
“按照以往的辦法,我們將鎖骨切除后,通常采用鈦合金等金屬材料來進行修補,但鈦合金材料的彈性模量和可屈曲強度與真實的人骨的差距很大,難以形成合理的梯度強度,由此產生的應力傳導容易在特殊外力作用下損傷周圍的組織。同時,鈦合金材料在后期影像學檢查中存在很大局限性,在CT或核磁共振檢查中會產生強烈干擾,而部分患者會對鈦合金材料置換部位產生感覺異常等癥狀。”昆一附屬醫院老年胸外科主任施云飛說到。施云飛和他帶領的團隊充分考慮到醫院的醫療條件和技術水平,決定選擇與佳唯科技反復研究的手術方案。
“PEEK是一種具有安全穩定、耐高溫、自潤滑、易加工和高機械強度和低溶出性等優異性能的特種高分子材料,可耐反復的高壓滅菌,已運用于許多的臨床醫學領域。經研究發現,它與人體的相融性極好,且彈性模量與人體的骨頭性能相近,作為人工骨材料是目前性能良好的骨替換物。此外,植入此物的癌癥患者后期治療過程不會有金屬材料的障礙,不會影響到患者照CT、核磁,更是有助于對患者后期的治療。”佳唯科技總經理馮強介紹。由于這臺手術是第一次選用PEEK材料,經過醫生、工程師聯合設計,借助計算機設計模型反復研究、修改,歷經多次研究論證,確保萬無一失的情況下,才最終定型導板和鎖骨模型。
2019年1月,昆一附屬醫院應用3D打印技術使另一臺雙膝同期置換手術獲得成功。從而結束了云南省血友病人雙膝同期不能置換的歷史,更標志著我國醫學上3D打印技術上取得了實質性的突破。
踏入3D產業新步伐
據了解,2015年盧秉恒院士工作站正式落戶昆明高新區。截至2015年9月,佳唯科技先后接待外賓,省市領導、企業、雙創人員15000人次以上,為3D打印技術的宣傳推廣起到了積極的促進作用,提升了高新區3D打印的行業知名度。
佳唯科技在2015年至2018年期間多次參展南亞國際博覽會以及世界3D打印技術博覽會,向社會集中展示了醫學3D打印技術。2017年6月,佳唯科技作為全國增材制造標準化委員會成員參加全國增材制造標準化技術委員會一屆二次會議;2017年8月,作為中國醫療器械協會3D打印醫療專業委員會副理事單位參加中國醫療器械行業協會3D打印醫療器械專委會成立大會;2017年11月,公司作為云南展區的代表參加了第十九屆中國國際高新技術成果交易會,展示云南醫學3D打印的先進技術;公司自成立之初到2018年分別與省內外醫療機構(7家)、科技企業(19家)、科研機構(6家)、高等院校(10家)簽訂了相關的合作協議,建立了長期的戰略合作。
有了長期的合作伙伴,佳唯科技便立即推進互聯網+醫療建設,著力打造公司網絡平臺、微信推廣平臺、醫學3D打印共享平臺等,實時為大眾提供全球最新資訊,為患者提供全套的醫療解決方案和便捷的技術交流、咨詢平臺。2018年11月,全國首個醫學3D打印共享平臺正式上線,佳唯科技還于2019年開始服務全球醫學3D打印的醫生及患者業務。
2016年,佳唯科技榮獲云南省“四個一百”工程企業,被列為云南省重點工程;2017年,通過高新技術企業的評選,獲云南省科技型中小企業、云南省眾創空間、昆明市科技眾創空間創新創業夢想公共服務平臺等稱號,并成為了中國醫療器械行業協會副理事單位以及中國3D打印理事單位。佳唯科技依托盧秉恒院士團隊,憑借自主研發的項目“基于微噴控制系統的低熔點金屬增材制造技術攻關及設備研發”“面向3D打印云服務平臺”榮獲2016年第二屆云南省創新創業大賽暨第五屆中國創新創業大賽云南賽地區賽的優勝獎與二等獎;佳唯科技內部研發團隊依托“3D打印助力生物醫藥大健康”項目榮獲第三屆云南省創新創業大賽暨第六屆中國創新創業大賽云南賽地區賽優勝獎。此外,佳唯科技還以自有專利(一種三維打印的骨科鉆孔瞄準器)榮獲2017年昆明市專利獎;2019年11月,佳唯科技獲得2019年企業標準“領跑者”榮譽稱號,成為目前云南省唯一上榜的的企業。
將增材制造作為發展戰略,佳唯科技將會繼續推進3D打印技術的應用與推廣步伐,完善推廣醫學3D打印共享平臺,打造全國獨有的“云3D”理念,實現3D打印技術全方位發展。