俄羅斯醫(yī)療企業(yè)Invitro于５日宣布，俄羅斯已經(jīng)成功在國(guó)際空間站利用3D打印技術(shù)制造出老鼠甲狀腺，成為世界上首個(gè)在太空打印出生物器官的國(guó)家。 參考觀研天下發(fā)布《2019年中國(guó)3D打印技術(shù)市場(chǎng)分析報(bào)告-產(chǎn)業(yè)規(guī)?，F(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃趨勢(shì)》 3D打?。?DP）即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。
2012-2018年中國(guó)3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
資料來(lái)源：中國(guó)報(bào)告網(wǎng)整理
3D在國(guó)外發(fā)展歷史較長(zhǎng)久，最先發(fā)明3D概念的是1986年查爾斯·W·哈爾（Charles W.Hull）成立了世界上第一家生產(chǎn)3D打印設(shè)備的公司：3D Systems公司。而我國(guó)第一次接觸3D是在1988年，清華大學(xué)顏永年教授在美國(guó)UCLA訪問(wèn)期間首次接觸3D打印。 相比國(guó)外，我國(guó)3D打印呈現(xiàn)以下特點(diǎn)： 1、產(chǎn)業(yè)化程度較低 我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)雖然取得了較大進(jìn)步，但是行業(yè)整體上呈現(xiàn)“小、散、弱”的狀態(tài)。雖然我國(guó)現(xiàn)有3D打印制造企業(yè)數(shù)百家，企業(yè)數(shù)量排名全球前列，但行業(yè)缺少規(guī)模大、實(shí)力強(qiáng)的國(guó)際龍頭企業(yè)。 2、硬件依賴進(jìn)口，軟件存在空白 我國(guó)3D打印制造裝備總體上與發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距，關(guān)鍵裝備與核心部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問(wèn)題依然較為突出。另外，我國(guó)3D打印軟件市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)壟斷，用于支撐設(shè)計(jì)、掃描路徑形成、方案制定的專用工藝軟件及控制軟件在國(guó)內(nèi)仍處于起步階段，有些軟件甚至處于空白。 3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全 歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)非常重視增材制造標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，早在2009年，ASTM就組建完成了專業(yè)的3D打印技術(shù)委員會(huì)F42。該委員會(huì)下設(shè)8個(gè)分技術(shù)委員會(huì)，目前已經(jīng)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)，還正在制定另外的11項(xiàng)。2011年，ISO也成立了一個(gè)類似的委員會(huì)TC261，并且很快與ASTM的F42委員會(huì)簽署了合作協(xié)議，聯(lián)合啟動(dòng)了3D打印技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，然后分別于2013年和2015年發(fā)布了三份ISO/ASTM標(biāo)準(zhǔn)，分別從術(shù)語(yǔ)定義、坐標(biāo)系定義、3D打印數(shù)據(jù)格式（AMF）等方面進(jìn)行了規(guī)范。 4、行業(yè)研發(fā)主力還停留在大學(xué)和研究所 目前國(guó)內(nèi)3D打印的研發(fā)大部分還是靠大學(xué)和研究所，3D打印企業(yè)對(duì)于研發(fā)的投入過(guò)少，從近年來(lái)3D打印行業(yè)相關(guān)申請(qǐng)專利數(shù)量來(lái)看，排名靠前的為華南理工大學(xué)，西安交通大學(xué)，浙江大學(xué)，吉林大學(xué)等，專利申請(qǐng)數(shù)量排名前五位中有4所大學(xué)。
近年來(lái)中國(guó)3D打印行業(yè)相關(guān)專利申請(qǐng)人和申請(qǐng)數(shù)量
資料來(lái)源：SooPAT，中國(guó)報(bào)告網(wǎng)整理
中國(guó)3D打印行業(yè)應(yīng)用格局： 3D打印應(yīng)用廣泛，在許多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，目前我國(guó)3D打印在航空航天、工業(yè)機(jī)械、電子消費(fèi)品和汽車領(lǐng)域有著較大的應(yīng)用，在醫(yī)療方面的應(yīng)用相對(duì)較低。
中國(guó)3D打印市場(chǎng)應(yīng)用分布
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3D打印在醫(yī)療方面的應(yīng)用： 目前，3D打印在醫(yī)療模型、手術(shù)導(dǎo)板、康復(fù)器械、金屬植入物、藥物、組織器官、口腔和醫(yī)療器械制造方面均有應(yīng)用。尤其在醫(yī)療器械和康復(fù)器械方面表現(xiàn)較為突出，主要原因在于這些器械體積較大，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。 1、3D打印的醫(yī)療模型和手術(shù)導(dǎo)板 例如2015年上海市第一人民醫(yī)院普外科中心主任彭志海教授團(tuán)隊(duì)采用3D打印技術(shù)為一位來(lái)自貴州的患先天性自身免疫性肝硬化門(mén)靜脈高壓癥的病人進(jìn)行活體肝移植。術(shù)前為了能精準(zhǔn)制定手術(shù)方案，專家想到了3D打印技術(shù)。3D打印將患者的肝膽胰臟器和相應(yīng)的病變部位以1：1的“實(shí)物”形式呈現(xiàn)在醫(yī)生面前，通過(guò)精確評(píng)估病變范圍與臨近臟器組織的三維空間關(guān)系，專家團(tuán)隊(duì)確定切除病患307克的肝臟。在進(jìn)行肝切除時(shí)，專家將模型帶入手術(shù)室在術(shù)中進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，通過(guò)調(diào)整3D打印模型并置于最佳解剖位置，為手術(shù)關(guān)鍵步驟提供直觀的實(shí)時(shí)導(dǎo)航，對(duì)關(guān)鍵部位快速識(shí)別和定位；通過(guò)精確定位病灶、血管，實(shí)時(shí)引導(dǎo)重要脈管的接合，提高了手術(shù)精準(zhǔn)性，有效降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。 2、3D打印康復(fù)器械 以已經(jīng)實(shí)現(xiàn)3D打印批量定制化生產(chǎn)的助聽(tīng)器外殼產(chǎn)業(yè)為例。在傳統(tǒng)的方式下，技師需要通過(guò)患者的耳道模型做出注塑模具。然后通過(guò)紫外線得到塑料產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)塑料產(chǎn)品進(jìn)行鉆音孔和手工處理后得到助聽(tīng)器最終形狀。如果在這一過(guò)程中出錯(cuò)，就需要重新制作模型。而使用3D打印機(jī)制作助聽(tīng)器的流程，始于患者耳道硅膠?；蛴∧５脑O(shè)計(jì)，這個(gè)步驟是通過(guò)三維掃描儀來(lái)完成的。然后用CAD軟件將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為3D打印機(jī)可讀取的設(shè)計(jì)文件。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)軟件修改三維圖像，及創(chuàng)建最終的產(chǎn)品形狀。EnvisionTec打印機(jī)大約可以在60到90分鐘內(nèi)打印出65個(gè)助聽(tīng)器外殼或47個(gè)助聽(tīng)器模型。 3、3D打印植入物 2015年由北京大學(xué)第三醫(yī)院張克教授團(tuán)隊(duì)和愛(ài)康宜城公司合作研發(fā)的3D打印人工髖關(guān)節(jié)獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)，成為我國(guó)首個(gè)獲準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化的3D打印植入物。 4、3D打印藥品 例如，在2015年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)己在全球批準(zhǔn)首款完全用3D打印制作的藥片。這款名為Spritam的藥物由美國(guó)Aprecia制藥公司研制，用于治療癲癇癥患者。Aprecia使用的Zipdose3D打印技術(shù)最重要的意義就是使藥物能夠在少量的水中迅速崩解高劑量的藥物，這種藥物給發(fā)病時(shí)的患者帶來(lái)了極大的方便。 5、3D打印與口腔科 近年來(lái)，以軟件設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的牙科修復(fù)變得普及，很多牙科診所、實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)義齒生產(chǎn)企業(yè)都引入了3D打印技術(shù)。結(jié)合了3D打印的數(shù)字化口腔技術(shù)為牙科行業(yè)帶來(lái)了精度高、成本低、效率高，以及符合規(guī)范化生產(chǎn)鏈相符的口腔數(shù)據(jù)。 6、3D打印與醫(yī)療器械制造 例如，在膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷修復(fù)手術(shù)中，醫(yī)生首先要去除殘存的前交叉韌帶，然后準(zhǔn)確的替換上移植韌帶。如要保證手術(shù)的精準(zhǔn)和微創(chuàng)，醫(yī)生需要借助一種精密而特殊的手術(shù)工具。 總體來(lái)看，3D打印在醫(yī)療方面的應(yīng)用逐漸深入，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，未來(lái)我國(guó)3D打印在醫(yī)療方面的市場(chǎng)前景將得到充分發(fā)展。
2012-2018年中國(guó)3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
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3D在國(guó)外發(fā)展歷史較長(zhǎng)久，最先發(fā)明3D概念的是1986年查爾斯·W·哈爾（Charles W.Hull）成立了世界上第一家生產(chǎn)3D打印設(shè)備的公司：3D Systems公司。而我國(guó)第一次接觸3D是在1988年，清華大學(xué)顏永年教授在美國(guó)UCLA訪問(wèn)期間首次接觸3D打印。 相比國(guó)外，我國(guó)3D打印呈現(xiàn)以下特點(diǎn)： 1、產(chǎn)業(yè)化程度較低 我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)雖然取得了較大進(jìn)步，但是行業(yè)整體上呈現(xiàn)“小、散、弱”的狀態(tài)。雖然我國(guó)現(xiàn)有3D打印制造企業(yè)數(shù)百家，企業(yè)數(shù)量排名全球前列，但行業(yè)缺少規(guī)模大、實(shí)力強(qiáng)的國(guó)際龍頭企業(yè)。 2、硬件依賴進(jìn)口，軟件存在空白 我國(guó)3D打印制造裝備總體上與發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距，關(guān)鍵裝備與核心部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問(wèn)題依然較為突出。另外，我國(guó)3D打印軟件市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)壟斷，用于支撐設(shè)計(jì)、掃描路徑形成、方案制定的專用工藝軟件及控制軟件在國(guó)內(nèi)仍處于起步階段，有些軟件甚至處于空白。 3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全 歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)非常重視增材制造標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，早在2009年，ASTM就組建完成了專業(yè)的3D打印技術(shù)委員會(huì)F42。該委員會(huì)下設(shè)8個(gè)分技術(shù)委員會(huì)，目前已經(jīng)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)，還正在制定另外的11項(xiàng)。2011年，ISO也成立了一個(gè)類似的委員會(huì)TC261，并且很快與ASTM的F42委員會(huì)簽署了合作協(xié)議，聯(lián)合啟動(dòng)了3D打印技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，然后分別于2013年和2015年發(fā)布了三份ISO/ASTM標(biāo)準(zhǔn)，分別從術(shù)語(yǔ)定義、坐標(biāo)系定義、3D打印數(shù)據(jù)格式（AMF）等方面進(jìn)行了規(guī)范。 4、行業(yè)研發(fā)主力還停留在大學(xué)和研究所 目前國(guó)內(nèi)3D打印的研發(fā)大部分還是靠大學(xué)和研究所，3D打印企業(yè)對(duì)于研發(fā)的投入過(guò)少，從近年來(lái)3D打印行業(yè)相關(guān)申請(qǐng)專利數(shù)量來(lái)看，排名靠前的為華南理工大學(xué)，西安交通大學(xué)，浙江大學(xué)，吉林大學(xué)等，專利申請(qǐng)數(shù)量排名前五位中有4所大學(xué)。
近年來(lái)中國(guó)3D打印行業(yè)相關(guān)專利申請(qǐng)人和申請(qǐng)數(shù)量
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中國(guó)3D打印行業(yè)應(yīng)用格局： 3D打印應(yīng)用廣泛，在許多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，目前我國(guó)3D打印在航空航天、工業(yè)機(jī)械、電子消費(fèi)品和汽車領(lǐng)域有著較大的應(yīng)用，在醫(yī)療方面的應(yīng)用相對(duì)較低。
中國(guó)3D打印市場(chǎng)應(yīng)用分布
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3D打印在醫(yī)療方面的應(yīng)用： 目前，3D打印在醫(yī)療模型、手術(shù)導(dǎo)板、康復(fù)器械、金屬植入物、藥物、組織器官、口腔和醫(yī)療器械制造方面均有應(yīng)用。尤其在醫(yī)療器械和康復(fù)器械方面表現(xiàn)較為突出，主要原因在于這些器械體積較大，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。 1、3D打印的醫(yī)療模型和手術(shù)導(dǎo)板 例如2015年上海市第一人民醫(yī)院普外科中心主任彭志海教授團(tuán)隊(duì)采用3D打印技術(shù)為一位來(lái)自貴州的患先天性自身免疫性肝硬化門(mén)靜脈高壓癥的病人進(jìn)行活體肝移植。術(shù)前為了能精準(zhǔn)制定手術(shù)方案，專家想到了3D打印技術(shù)。3D打印將患者的肝膽胰臟器和相應(yīng)的病變部位以1：1的“實(shí)物”形式呈現(xiàn)在醫(yī)生面前，通過(guò)精確評(píng)估病變范圍與臨近臟器組織的三維空間關(guān)系，專家團(tuán)隊(duì)確定切除病患307克的肝臟。在進(jìn)行肝切除時(shí)，專家將模型帶入手術(shù)室在術(shù)中進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，通過(guò)調(diào)整3D打印模型并置于最佳解剖位置，為手術(shù)關(guān)鍵步驟提供直觀的實(shí)時(shí)導(dǎo)航，對(duì)關(guān)鍵部位快速識(shí)別和定位；通過(guò)精確定位病灶、血管，實(shí)時(shí)引導(dǎo)重要脈管的接合，提高了手術(shù)精準(zhǔn)性，有效降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。 2、3D打印康復(fù)器械 以已經(jīng)實(shí)現(xiàn)3D打印批量定制化生產(chǎn)的助聽(tīng)器外殼產(chǎn)業(yè)為例。在傳統(tǒng)的方式下，技師需要通過(guò)患者的耳道模型做出注塑模具。然后通過(guò)紫外線得到塑料產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)塑料產(chǎn)品進(jìn)行鉆音孔和手工處理后得到助聽(tīng)器最終形狀。如果在這一過(guò)程中出錯(cuò)，就需要重新制作模型。而使用3D打印機(jī)制作助聽(tīng)器的流程，始于患者耳道硅膠?；蛴∧５脑O(shè)計(jì)，這個(gè)步驟是通過(guò)三維掃描儀來(lái)完成的。然后用CAD軟件將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為3D打印機(jī)可讀取的設(shè)計(jì)文件。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)軟件修改三維圖像，及創(chuàng)建最終的產(chǎn)品形狀。EnvisionTec打印機(jī)大約可以在60到90分鐘內(nèi)打印出65個(gè)助聽(tīng)器外殼或47個(gè)助聽(tīng)器模型。 3、3D打印植入物 2015年由北京大學(xué)第三醫(yī)院張克教授團(tuán)隊(duì)和愛(ài)康宜城公司合作研發(fā)的3D打印人工髖關(guān)節(jié)獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)，成為我國(guó)首個(gè)獲準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化的3D打印植入物。 4、3D打印藥品 例如，在2015年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)己在全球批準(zhǔn)首款完全用3D打印制作的藥片。這款名為Spritam的藥物由美國(guó)Aprecia制藥公司研制，用于治療癲癇癥患者。Aprecia使用的Zipdose3D打印技術(shù)最重要的意義就是使藥物能夠在少量的水中迅速崩解高劑量的藥物，這種藥物給發(fā)病時(shí)的患者帶來(lái)了極大的方便。 5、3D打印與口腔科 近年來(lái)，以軟件設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的牙科修復(fù)變得普及，很多牙科診所、實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)義齒生產(chǎn)企業(yè)都引入了3D打印技術(shù)。結(jié)合了3D打印的數(shù)字化口腔技術(shù)為牙科行業(yè)帶來(lái)了精度高、成本低、效率高，以及符合規(guī)范化生產(chǎn)鏈相符的口腔數(shù)據(jù)。 6、3D打印與醫(yī)療器械制造 例如，在膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷修復(fù)手術(shù)中，醫(yī)生首先要去除殘存的前交叉韌帶，然后準(zhǔn)確的替換上移植韌帶。如要保證手術(shù)的精準(zhǔn)和微創(chuàng)，醫(yī)生需要借助一種精密而特殊的手術(shù)工具。 總體來(lái)看，3D打印在醫(yī)療方面的應(yīng)用逐漸深入，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，未來(lái)我國(guó)3D打印在醫(yī)療方面的市場(chǎng)前景將得到充分發(fā)展。
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