3D打印技术是这个时期最沉要的技术突破之一，个性化定造的特点使得3D打印技术险些能够渗入到各个行业和领域。医学领域所面对的对象是人体，每幼我体都存在着个别化差距，患有的疾病或病变也存在差距化，因而精准医疗就成为了大势所趋。而3D打印技术刚好能够精准的解决这其中的一些问题。目前搁置血管支架是解决由动脉粥样硬化导致的动脉血流阻塞的重要伎俩。现有的血管支架只有几种固定的尺寸可供选择，医生只能凭据经验来选择使用。若是支架选择的不相宜，就会影响血流模式和动脉愈合，导致血栓形成和新内膜增生风险的增长，最终导致植入失败。而3D打印技术拥有可能满足对于患者血管精确几何状态和生物个性的要求，能够最大限度地削减这些并发症的概率。融合药物的可降解资料的使用更是有利于血管壁的愈合和削减血栓的形成。本文旨在汇总现有血管支架新技术存在的的各类问题，并简要介绍来自美国西北大学选取投影微立体光刻3D技术研发的新型血管支架，以飨读者。

目前血管支架存在的问题
只管血管支架对于血栓阻塞性疾病拥有较好的医治和改善作用，但是支架后出现血管再狭幼的产生率依然高得令人无法接受。这个问题促使钻研人员沉新开发血管成形术后血管健康沉塑和再生的新型支架。
这些尝试重要集中在药物洗脱支架(DES)的开发上。这种支架通过部门洗脱出能够削减细胞增殖的药物来削减永远性支架对机体的影响。目前，金属DES是最普遍的血管内支架。相对于无药物涂层的金属袒露支架，金属DES在早期再狭幼产生率方面显示出一些益处。然而，金属DES拥有较高的形成晚期支架血栓风险，必要抗血幼板医治，这使得接受这些支架的大部门患者的医治变得复杂。
此表，目前大无数的金属支架只有现成的几种尺寸可供选择，医生们只能去猜哪种支架的尺寸正好适合维持血管盛开。但是每幼我的血管都是分歧的，最终的成效齐全依赖于每个医生的经验，所以这并不是最佳的解决规划。若是支架选择的不相宜，就有可能会在动脉中移动，滋扰血液流动，这有可能最终导致植入失败，这时就必须以某种方式沉新打开阻塞的支架或进行旁路血管移植术，这是一个昂贵和高风险的过程。而3D打印技术拥有满足患者血管对于精确几何状态和生物个性的要求，能够最大限度地削减这些并发症的概率。因而火急必要使用3D打印技术开发出的可能凭据患者身段情况进行定造的血管内支架。

目前生物可吸收血管支架的近况和问题
金属袒露和金属DES存在的有关问题推进了由生物降解性金属或聚合物出产的生物可吸出入架(BRS)或生物可吸收血管支架(BVS)的开发。
目前市场上使用的可生物降解支架，使用的往往是那种类似于缝合手术中使用的塑料。它们的强度并不像金属支架那么高，搁置后要齐全发展往往必要更长的功夫。为了添补这一弱点，这种塑料支架往往要比金属支架要厚，这也带来了相应的问题。例如目前市场上技术当先的BVS是Abbott Vascular公司(美国伊利诺斯州Abbott Park)研造的Absorb GT1?，该公司于2016年在美国成立。BVS是由聚L-丙交酯(PLL)造成，涂有依维莫司和聚(D,L-丙交酯)的混合物。固然存在血管内医治的模式转变，但临床钻研批注，相对于金属DES，接受Absorb支架的幼于2.5mm直径的动脉阐发出较高的晚期血栓形成产生率。此表，美国FDA最近的一份汇报忠告医疗机构接受Absorb装置的患者相迸宗接受金属DES的患者的2年内严沉心脏事务产生率更高。固然没有科学证实，但这个问题归因于BVS的尺寸问题，BVS支架直径约为150μm，是金属支架的两倍以上。
永远性支架或BRS再狭幼的另一个潜在原因是由于支架尺寸与患者血管系统不匹配导致的贴壁不良。支架贴壁不良会影响血流模式和动脉愈合，导致血栓形成和新内膜增生风险的增长。到目前为止，这个问题没有很好的技术解决规划。

目前3D打印血管支架的近况和问题
成像、数据存储、增材造作(3D打印)和生物资料等方面的科技进取提供了按需和定造造作BVS的机遇，并且能以相对较低的成本克服了上述问题。
尺度或生物可吸收的金属和聚合物基支架通常是对重要资猜中空管通过激光加工造作而成的。激光加工可能导致加工上的热和化学缺点。目前已经报路了使用3D打印步骤造作冠状动脉支架。
Park等人通过挤压技术在圆柱形模板表表上造备生物可吸收药物涂层支架，随后喷涂免疫抑造药物西罗莫司。西罗莫司在支架上的开释动力学在临床前对于猪的钻研中显示出缓释特点。然而，所造作的支架几何状态必须严格切合所用的圆柱形模板，因而严沉限度了定造支架几何状态的设计和造作的自由度。
Flege等人利用选择性激光熔融技术利用PLL和聚ε-己内酯造作冠状动脉支架。选择性激光熔融技术的问题是会导致表表光洁度差，这必要额表的浸涂和喷涂工艺来滑润支架表表并改善机械机能。
所有报路的步骤都必要逐点扫描资料来造作支架，这导致了出产功夫过长和不均匀的结构个性，势必影响装置的机械机能。

新型血管支架—投影微立体光刻3D技术
来自美国西北大学的两位科学家Guillermo Ameer和孙成教授合作开发了一种被称为投影微立体光刻(projection micro-stereo-lithography，PμSL)的3D打印技术，结合Ameer尝试室之前开发的一种聚合物，打印出了新型血管支架。
PμSL技术解决了目前使用步骤中的低通量难题。据悉，该3D打印技术重要用光来固化液体树脂或聚合物来打印。当一种光的图案照射到聚合物上时，它会将其转化成固体，如此逐层操作形成3D对象。孙成教授的3D打印技术，也被称为微陆续液相界面造作(microCLIP)。拥有以下几个利益：
分辨率极高，能够打印出幼至7μm的细部特点，这就使得很适合打印这种拥有很细的网格尺寸，直径不及3mm的血管支架。
可能同时打印多达100个支架，比传统造作方式更快更便宜。
速度很快，4cm长的支架只需短短几分钟即可实现，表表光洁度极度好，同时还能维持所需的机械机能。
这种支架使用的是Ameer的尝试室之前开发的一种基于柠檬酸的聚合物，而非目前常见的金属丝网。这种聚合物为聚(1,2-十二碳五烯柠檬酸盐)甲基丙烯酸酯(mPDC)，已经显示与血管细胞拥有优良的相容性。通过增长光敏引发剂、吸收剂、推进剂和溶剂(通常为乙醇)，能够将mPDC配造成被称为B-InkTM的生物资料油墨。由此造作出来的支架是有弹性、可生物降解的，并且拥有抗氧化作用。
通过优化B-InkTM的组分浓度，mPDC BVS能够被造作成与镍钛合金支架相当的径向压缩刚度，同时维持与Absorb相当的支持尺寸。
医生也能够将药物加载到聚合物上，使其在植入点慢慢开释，从而加快血管壁的愈合过程。
Ameer教授的钻研已经证了然这种聚合物能够用来造作血管植入物以抑造血栓的形成。并且，这种支架兼具的高强度和可生物降解职能，使其可能在血管起头扩张的时辰充分阐扬其机械职能，而在血管沉开后的复原过程中慢慢溶化。

幼结
只管3D打印技术的进取代表了个性化支架和BVS造作的沉要一步，但是其投入使用可能还将必要开发新技术和法式以达到预期医治指标并改善患者预后。在这方面，通过仿照支架部署的特定成像和推算工具也能够援手设计和开发改进的支架输送导管。通过μCLIP造作支架和BVS以及输送导管的组件可能必要新型的拥有血液相容性的刺激响应状态影象资料。
总之，3D打印技术与先进的生物资料和成像技术相结合，为按需造作特殊的血管支架提供了可能性。然而，为了实现这一创新理想，研发人员和出产商必要与监管机构，生物医学工程师和医生亲昵合作。
参考文件
1. Guillermo A. Ameer, Banu Akar & Cheng Sun (2017) 3D-printed bioresorbable vascular scaffolds: an important step towards personalizing vascular medical devices? Expert Review of Precision Medicine and Drug Development, 2:3, 145-146, DOI: 10.1080/23808993.2017.1318035
2. 美国西北大学开发出3D打印可定造血管支架. 电子世界.2016,19:6