6歲脆骨病患者小峰靠3D打印技術有望獨立行走,,可提供3D打印腿骨模型的企業(yè)不僅沒從這次手術中賺錢,,其采購的設備也是高價從德國進口的。
貴州的6歲男孩小峰天生患有脆骨病,,出生至今已經骨折了二三十次,,打個噴嚏都有可能骨折,。如今,在有著“顛覆性技術”之稱的3D打印的幫助下,,他有望享受獨立行走的童年,。
可小峰的這“一步”并不意味著企業(yè)已經能靠3D打印賺錢了,在醫(yī)療,、食品,、建筑、航空等多個領域,,3D打印仍處于只賺吆喝的狀態(tài),。
記者接觸的十余家相關企業(yè)幾乎沒有盈利的,更多的是在不停投入,,且都有規(guī)模小,、生存壓力大的特點。此外,,中國的3D打印技術與美,、德等發(fā)達國家相比,仍處于起步階段,。
“關鍵的核心器件,,國內幾乎是空白的?!苯K省三維打印裝備與制造重點實驗室主任楊繼全告訴本報記者,,中國的3D打印在設備、材料,、軟件等各個方面都遠不如發(fā)達國家,。
近日,國務院以“3D打印是什么”為題,,請來中國工程院院士,、西安交通大學教授盧秉恒,為部長們“補課”,。
“今天為什么要開這個專題講座,?之前我曾私下問過一些部長,3D打印核心是什么,?他們解釋得都不是很清晰,。”國務院總理李克強在會上說,。
當前,,“中國制造2025”這一重大戰(zhàn)略正在實施推進中,國務院的上述舉動似乎預示著,,在產業(yè)升級和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的理念下,,3D打印等一系列新技術也將越來越受到高層關注,,政策傾斜也破題在即。
3D打印幫上脆骨病男孩
脆骨病又稱成骨不全癥,,是一種罕見的先天性骨骼發(fā)育障礙性疾病,,全國發(fā)病率在萬分之一左右,目前患病人數(shù)約10萬~20萬人,。
“一開始是想檢查患兒的關節(jié)活動情況和病理位置,,但看見他在卷褲腿時都小心翼翼,怕骨折,,根本都不敢碰,。”8月26日,,港大深圳醫(yī)院骨科顧問醫(yī)生杜啟峻回憶起今年6月份剛見小峰時的情況,。
普通的下肢畸形,可以通過“斷骨再續(xù)”進行矯正,,成骨不全癥還無法治愈,。目前,醫(yī)學界的目標是將骨折的可能性降至最低,,通過手術糾正畸形,,增強骨密度降低骨脆弱性。
不過,,小峰的雙腿因為一年前骨折過多,,慢慢彎成了交叉的形狀,,看起來就像整天盤腿坐著,,無法拍到標準的X光片,手術設計方案難度大,,而矯形手術精度要求很高,。
醫(yī)療團隊曾試圖用CT掃描患兒的腿骨,但CT呈現(xiàn)的是二維圖像,,醫(yī)生無法完全看清楚腿骨里的病情,,無法判斷應從哪個位置切開,應該切多少塊骨頭,。
終于,,在提供3D打印模型的上市公司光韻達(300227.SZ)的幫助下,今年6月,,港大深圳醫(yī)院打印出了一個1:1仿真的下肢模型,,3D打印技術讓腿骨的“一個棱角一個角都十分精確”。
光韻達3D打印事業(yè)部總經理柏松告訴記者,,打印患者腿骨模型的關鍵步驟是在CT掃描后,,輸入醫(yī)學圖像處理軟件,,再重建三維模型,“模型采用的是光敏樹脂,,精度達到0.1毫米,。”
港大深圳醫(yī)院骨科團隊根據(jù)模型制定出了精準的手術方案,,在患者雙腿的股骨和脛腓骨多處截斷,,然后每邊各將一根形似毛衣針的“髓內釘”插入骨髓腔內,串起被截斷的骨頭,,重新拼成直線,,并支撐和固定下肢。
“不久的將來,,小峰接受輔助訓練后就有望站起來,,憑借自己的雙腳獨立行走?!睘樾》逯委煹尼t(yī)生告訴記者,。
技術弱、應用難,、成本高
根據(jù)醫(yī)院的說法,,幫助6歲的小峰獨立行走,這是3D打印技術首次應用于國內的脆骨病矯形手術,。
“3D打印在醫(yī)療領域主要用于三個方面:手術規(guī)劃模型,、手術導板和移植。不過,,移植領域尚未獲得國家的批準,。”柏松告訴記者,。
不過,,更多從事生物打印的企業(yè)面臨的最大問題仍是缺乏應用空間。
記者接觸的十余家企業(yè)表示,,除極少數(shù)醫(yī)院愿意嘗試應用3D打印技術外,,更多的醫(yī)院不敢用,僅僅是測試,。
“因為它沒法納入收費體系,,沒進醫(yī)保,醫(yī)療監(jiān)督機構,、衛(wèi)生局也沒有去研究怎么針對這種新興技術放開準入機制,,或者用示范性項目的方式去支持它的發(fā)展。所以,,企業(yè)面臨著有技術也沒法臨床應用的尷尬局面,?!币幻髽I(yè)的管理人員向本報記者表示。
此外,,工業(yè),、航空航天、教育等領域近兩年對于3D打印的應用也剛啟動,,“工業(yè)的占比很模糊,,因為連具體的產值都沒有,沒有機構來做這些統(tǒng)計,?!睏罾^全說。
成本也是3D打印企業(yè)需要考慮的問題,。以小峰為例,,此次光韻達為他提供的3D打印腿骨模型是免費的,一根腿骨的成本在2000元左右,?!暗覀兊?D打印設備是從德國進口,一臺成本就超過400萬元,?!卑厮筛嬖V本報記者,且包括成骨不全癥在內的很多罕見病都不在醫(yī)保范圍之內,。
記者還從一些企業(yè)了解到,,設計制造企業(yè)做3D打印的成本非常高,要達到和普通生產制造一樣的水平,,要比常規(guī)成本高出50%左右,。目前,政府尚無這方面的實質補助政策,,且為企業(yè)服務的機構也很少,。
“更核心的問題是技術?!睏罾^全表示,中國在3D打印上的技術差距主要體現(xiàn)在四方面:
第一就是材料,,性能,、穩(wěn)定性、適用性上都有很大提升空間,,也沒有形成產業(yè)化,。
第二是設備,國內工業(yè)級別設備生產商有幾十家,,桌面級有幾百家,,但性能仍存在差距,。
第三是關鍵核心器件,國內幾乎是空白的,。以燒結使用的最重要的激光器來說,,幾乎是清一色的美國、德國設備,。
第四,,也是最重要的軟件。軟件是3D打印的靈魂,,沒有軟件就沒有設備,。國外的大公司谷歌、英特爾,、微軟等都已經提前布局,。
老教授兩個例子打動總理
雖然中國3D打印產業(yè)正面臨多重困境,但國務院近日的3D打印專題講座反映出,,一系列新技術正得到高層關注,。
記者了解到,盧教授在會上說,,以3D打印為代表的“增材制造”的前景是“創(chuàng)材”,,即按照材料基因組,研制出超高強度,、超高耐溫,、超高韌性、超高抗蝕的新材料,。目前3D打印已制造出了耐溫3315攝氏度的合金,,用于“龍飛船2號”,大幅增強了飛船推力,。進而可以從“創(chuàng)材”到“創(chuàng)生”,,即打印細胞制造器官,甚至把基因打印在細胞里實現(xiàn)基因變異,。
對于增材這一概念,,李克強表示出強烈的興趣。他說,,這給我們一個很重要的啟示:中國發(fā)展到今天,,我們要瞄準下一個發(fā)展階段,要想由制造大國邁向制造強國,,就需要在理念上提升一個層次,。
李克強同時稱,“增材”的理念非常符合我國的國情需要。我國的自然稟賦并不占優(yōu),,人均資源占有量在很多方面都低于世界平均水平,,“增材”的方式可能會對我國發(fā)展方式帶來顛覆性的重大轉變。不僅是3D打印,,還有很多其他技術,,要圍繞這一理念認真思考:怎樣轉變發(fā)展方式,走出一條推動中國產業(yè),、經濟邁上中高端的路子來,。
對于我國3D打印發(fā)展的現(xiàn)狀,盧院士介紹,,相比國外,,我國的研究起步并不晚,技術并不落后,,某些方面還處于領先地位,,但產業(yè)發(fā)展太慢,企業(yè)規(guī)模不足,。我們國家應該及時拿出自己的應對策略來,。
“3D打印展現(xiàn)了全民創(chuàng)新的通途?!北R秉恒還在講座中說,。
他舉例道,2014年,,美國GE公司挑戰(zhàn)3D打印,,將飛機的一個零部件讓創(chuàng)客設計。收集的700多個方案中,,第一名只用了原始結構的1/6的重量就完成了全部測試,。設計者是一個19歲的年輕人,方案超過了GE公司的資深專家,。
力推“雙創(chuàng)”的李克強再次強調,,提高中國制造整體競爭力,關鍵要用大眾創(chuàng)業(yè),、萬眾創(chuàng)新激發(fā)億萬人的創(chuàng)造活力,。
對于下一步的部署,李克強提出要深入推進簡政放權,、放管結合,、優(yōu)化服務改革,完善政府監(jiān)管方式,,營造破束縛、匯眾智、促創(chuàng)新和維護公平的良好環(huán)境,。
深圳市新材料行業(yè)協(xié)會一位人士稱,,3D打印是中國制造2025的一個代表性領域。投資方對任何利好政策都非常敏感,,對產業(yè)的研究也非常細致,,不過要大規(guī)模應用還需要時間。
秦國斌是東莞一家生產3D打印機的企業(yè)老板,,也是國內涉足3D打印行業(yè)較早的企業(yè)之一,。此前一直生產杯墊之類的硅膠產品,三四年前開始接觸到3D打印概念后,,謀求轉型,。他告訴本報記者:“預計在今明兩年市場會出現(xiàn)爆發(fā)?!?/p>