3D打印技术在生命科学/医学领域已经很多成功应用，例如，用于手术预规划的3D打印模型、用于教学的医学模型、3D打印的定制化外科植入物等。利用3D打印的技术，可将计算机的影像数据信息形成实体结构，用于医学教学和手术的模拟。传统的医学模型制作的方法时间长，且搬运过程也容易损坏，使用3D打印技术，可以有效来减少制作的时间，根据需要随时的来制作，并降低搬运损坏的风险。目前，三维打印医学模型已获得了较好的技术支持，具备一定的打印速度，能使用多种的材质进行打印，应用程度高，有着很好的应用前景。
3D打印在医学领域的应用
上海交通大学数字医学教育部工程研究中心王成焘教授认为3D打印在中国医院普遍的应用，主要从以下三方面：
1. 制作病损组织三维实体模型，进行术前手术规划;
2. 制作手术导板，实现手术的精准化;
3. 辅助个体化植入物的设计制造,以及金属三维打印技术将在临床医学技术进步中发挥的更大作用，
其中包括：a.将带来传统骨科植入物制造技术的重大变化;b. 个体化硬组织外科植入物制造技术的革命; c.多孔钛技术将使植入物具有生命功能，比组织工程、器官三维打印技术，这些更早地进入了临床应用。
对于用于手术预规划的3D打印模型和手术导板，王教授讲述了真实的病例：“有位女孩从小脚就不能着地，到了19岁也还是跳着走路，后来到上海就医，我们凭CT片建的模型不能用，正好有了3D打印，给她做了一比一的模型，然后医生根据这个做术前规划并进行手术，一个月以后她的脚可以第一次进行走路了，现在她已经基本上恢复正常。另外一个例子，一位小姑娘的下颚骨已经基本上没有了，上海市第九人民医院医生按她腿上的腓骨在计算机上做了一个模型，模拟好以后确定了手术方案，然后施行手术，这个小姑娘最后得到了一个很好看的下巴。过去没有3D打印，我们只能停留在医学影像的阶段。现在这些患者可以用三维模型进行手术规划和模拟治疗，日常生活中可能都会遇到牙亏损问题，现在种植牙技术用3D打印做导板，在医学领域已经广泛的使用了。”
在个体化植入物领域，特别是颅骨破损，王教授表示，过去医生在临床现场拿一张纸去拓印破损区，然后剪裁弯制钛网进行修补，现在通过3D打印可以预先把骨修复体做好。
除此以外，还有医学服务模式的创新，医院可以通过云建立服务，医生只要在自己的ipad上提出需求，用云端的工程系统就可以解决手术需求。它的核心是建立一个跟医生沟通的傻瓜型软件，剩下用云端的工程解决好，这是一种新的服务模式。
三维打印在医学领域探索方向
目前，三维打印在医学的应用更受推广的是软组织系统，软组织也需要模型，需要进行图象处理，还需要软硬组织一起打，光看骨头不行，要看到神经组织和肌肉。“现在进一步提出模型，血管可以碰，肌肉可以拨开来看入刀点是不是合适，对模型的物理性能提出进一步仿真的需求，这都是努力的方向。”王教授说道：“有位病人脊椎是弯的，医生要把当中几节开成V型缺口掰直将脊柱撑起来，这个手术做起来很难，但是医生说三维打印把模型做出来，就可以做这种手术，所以对高难度手术训练是很有好处的。”
金属3D打印技术对于医学的帮助更大。比如说以激光为能量源的选择性金属激光熔融，会进一步的提高手术的精准度。还有一种是以电子束为能量源的金属激光熔融，表面多孔，只要计算机画出来就可以打印出来。另外个性化植入物也不再需要用大块金属雕刻，现在只要计算机画出来就可以打出来了。比如说骨盆肿瘤有一大块要切割，现在可以在计算机上做规划，然后把模型打出来，同时把金属的3D打印骨修复体做出来。
3D打印还为未来的医学提供了很多的机遇。像人的骨头里面充满了松质骨，真正硬的是表面那一层，如果用金属的话解剖学不能仿真，而现在的多孔钛人工骨起到了很大的作用。现在要研究各种微孔结构的特征，之后表面可以涂各种生物陶瓷，甚至是钽，可以让它跟里面的组织结构结合得更好。三维打印还可以更好地用来做组织工程支架，比如软骨坏了要修复，软骨有它的组织结构，软骨下面的骨头有它的组织结构，现在可以用三维打印把支架做出来把干细胞放进去，上面诱导它形成软骨，下面诱导它形成软骨下骨，形成一个完整的骨头。
人们的最大理想是以后手术中缺什么组织，3D打印就可以打一个什么样的组织出来，这不是一个幻想。比如说清华大学的四喷头人体组织三维打印成形系统，已经发展的很好，也是未来医学的发展方向。将来有可能直接打出组织从而植入，美国已经有打出肝、肾的情况了，目前临床运用的情况对未来医学带来更进一步的推动作用。
技术运用 法规先行
关于基础方面的研究，就是用三维打印打印人的组织和器官，是下一代医学发展的需求。眼前已经有很大作用，下一代会发挥更大作用。在个体化方面，医学有了三维打印可以更好的实现个体化，现在讲究个性化服务，医学也要实现个性化。
王成焘教授在谈到三维打印在医学应用时表示，数字医学，严格来说数字技术在临床医学上的应用现在是很广泛的。现在三维打印应用于医学的主要问题是法规方面，医学的应用要牵扯到食品药品监督管理局，需要拿到CFDA认证才能进入人体。现在产生新的技术要求马上用到临床，需要相应法规、规定跟办证的一套程序，这方面有点跟不上，目前还需要努力。3D打印在医学的应用方面的法规过去没有，随着应用越来越广泛，也就需要及时建立相应的法规。王成焘教授表示中国医学在数字技术方面发展不错，临床医学在国际上具有很高水平，有时候在国际会议上是非常引人注目的。不过有些新兴事物，特别是大型医疗设备，中国还是相对落后的，需要一步步努力。
(来源：激光制造网)
