21世纪10年代十个伟大的医学科技进步（二）

六、3D打印

3D打印已经出现了数十年，但是直到21世纪10年代才真正被医疗设备设计人员视为有效的原型制作工具。现在，这项技术还有望被用于定制医疗设备。

例如，3D打印公司Carbon联合创始人在11月接受CNBC采访时表示，该公司与强生开展合作，共同开发了一种“数字打印材料，该材料可以在人体内发挥机械功能，但是几个月后就会被完全生物吸收，并转变成人体组织”。

据GE Additive的Arcam业务部称，Arcam打印机已经制造并向患者植入了10万多个髋臼杯。在过去几年中，施乐辉采用Conceloc技术3D打印了Redapt修改版髋臼钛全孔杯。Stryker在3D打印方面投入了大笔研究资金，以期利用这项技术向该公司的Trident II髋臼杯等提供支持。

GE Additive的3D打印的髋臼杯（图片来自GE）

哈佛大学医学院医学教授表示：“在下一代的解决方案中，Tissium的高分辨率3D打印平台名列其中。该平台可利用完全合成的生物形态和可编程聚合物制造能够引导组织生长的可植入装置。”

除了定制医疗设备，3D打印模型正在成为重要的术前技术工具。例如，梅奥医学中心的解剖模型实验室每年制造成千上万个模型，以帮助外科医生开展手术准备，并对需要做手术的患者进行教育。

七、数字健康和AI炒作

iPhone和Amazon Web服务推出十多年后，对不断增长的计算机能力的进一步结合正在迅速改变医学技术。带摄像头的手机具有取代笨重诊断机器的潜力，健康服务提供商对远程医疗的青睐也日益提升。

Product Creation Studio的首席技术官在接受MDO采访时表示：“医院系统正在建立远程医疗部门，并增加和完善报销制度。接下来的十年，我们所有人都将通过移动设备获得医疗服务。”

难怪今年CES展会上推出了546种数字健康和635种可穿戴设备。

此外，传统的医疗设备公司还在探寻将传感器装载在各种可植入医疗设备上，以收集相关信息的方法。例如，波士顿科学在可穿戴的CRT-D和ICD上安装了该公司的心力衰竭诊断传感器HeartLogic。

AI也即将面世，不过有个开放性问题，在改善医疗保健方面，人工智能是否可以实现企业的承诺。

八、“人造胰腺”更进一步

糖尿病管理领域的研究人员一直在努力建立一个能够测量血糖水平，并在需要时注射胰岛素的闭环系统。他们的设想是，这个系统由血糖传感器、控制算法和胰岛素输注装置组成，可以作为糖尿病患者的“人造胰腺”。

FDA将人造胰腺描述为一个由各种装置组成的系统，能够模拟健康胰腺的血糖管理功能。计算机控制的算法将连续血糖监测装置和胰岛素输注泵连接在一起，使两者之间实现持续通信。该系统能够监测体内的血糖水平，同时调整胰岛素输送量，在无需患者干预的情况下降低高血糖水平和减少低血糖事件。

美敦力是混合式闭环系统获得批准的首批企业之一，可以追溯到2016年。该公司的MiniMed 670G系统也是同类产品中第一个在全球获批的。虽然尚无法作为独立的人造胰腺，但是该系统距离功能全面的闭环系统又近了一步。

美敦力的MiniMed 670G（图片来自美敦力）

正在争先研发第一个人造胰腺的公司包括了Bigfoot Medical。该公司已经与雅培缔结了伙伴关系。其他还有Tandem Diabetes、Insulet、Beta Bionics等。

但是，随着闭环系统的报道甚嚣尘上，已经有人成为生物黑客，开始自制糖尿病设备。2019年，FDA警告称，使用未经授权的糖尿病管理设备可能会导致胰岛素剂量错误，从而造成致命后果。

获批的连续血糖监测仪也有所增多。与可植入的Eversense系统类似，连续血糖监测仪能够测量血糖水平，并且具备取代繁琐的“戳手指”测量法。雅培的FreeStyle Libre血糖监测系统已经获得了成功：2019年初，该公诉宣称，真实数据显示，该系统减少了使用者的长期低血糖症，并提升了血糖控制效果。

雅培的FreeStyle Libre（图片来自雅培）

九、经导管主动脉瓣置换术

经导管主动脉瓣置换术是用以置换和修复受损心脏瓣膜的微创外科手术。根据美国心脏协会的说法，这种手术可以将置换瓣膜放置在主动脉瓣所在的位置。置换瓣膜的插入方式与支架类似，因为置换瓣膜可以完全折叠，并经由导管输送到瓣膜位置。

这种手术最初只是严重主动脉疾病患者的最后选项，但是在21世纪10年代，该手术的适应症不断增多。最近的研究表明，经导管主动脉瓣置换整体上可作为传统外科手术的安全备选方案。2019年8月，FDA批准美敦力和Edwards Lifesciences制造的心脏瓣膜可用于心内直视手术的低风险患者。

经导管主动脉瓣置换手术的成功已经引发了经导管二尖瓣置换的商业化竞争。

十、外科手术机器人的发展

21世纪初，Intuitive Surgical率先进行了机器人辅助手术。近年来，这成为了一个热门的医疗科技领域，许多大型医疗科技公司纷纷试图投身其中。

Product Creation Studio表示：“21世纪10年代，机器人手术假说得到了验证：一项能够在手术室里有效给予外科医生超能力的昂贵平台技术必然会将受到提供商、消费者和患者的青睐。在这个阶段，大型企业的不同平台，以及较小创新者的各种特定手术系统将竞相上台。”

2019年，美敦力推出了众目以待的Hugo RAS系统——这个医疗界巨头宣称该系统比市场上现有的其他系统更灵活，成本效益更高。

年末，强生宣布收购了Verb Surgical的剩余股份，之后宣布与Alphabet的生命科学部Verily成功缔结战略合作关系。2月份，强生的子公司Ethicon签署了一项价值34亿美元的协议，以收购机器人外科公司Auris Health，以及该公司已获FDA批准的Monarch平台。

Auris Health robotics（图片来自Auris Health）

同时，Intuitive也不断在机器人辅助软组织手术领域不断取得创新。该公司可用于单孔手术的达芬奇SP机器人有一根直径约为1英寸的导管，能够投送完全铰接的医疗器械：3个用于控制物体，以及1个可转向的内窥镜。这种机器人即将投向美国市场。

机器人在整形外科领域也很热门。在6年多前花费17亿美元收购Mako Surgical公司之后，Stryker一直处于领先地位。正在这个领域竞争的大企业有强生公司的DePuy Synthes业务部，Zimmer Biomet和Smith & Nephew，这几家公司已经或者正在准备推出自己的机器人。

2018年12月，美敦力以17亿美元的价格收购了Mazor Robotics公司及其机器人辅助脊柱手术平台。一个月后，美敦力在美国推出了机器人辅助脊柱手术平台。

Mazor Robotics（图片来自美敦力）