2月18日，由国家皮革和制鞋行业生产力促进中心、制鞋产业技术创新战略联盟联合主办的首届“X大奖”中国运动鞋设计大赛颁奖盛典圆满结束。
33件作品在激烈的角逐中脱颖而出。“X大奖”主办方将获奖作品进行了公布，其中包括获奖的3D打印运动鞋设计作品。
至 尊 奖
Best of the Best
普罗米修斯 PROMETHERS
设计：黄征、刘洋洋、张省
单位：匹克(江西)实业有限公司
普罗米修斯去掉传统繁琐的成型制作工艺流程，采用光敏树脂通过HALS超高速光固化3D打印技术一体成型，从而大大缩短产品改进周期，降低和优化成本，极大精简供应链以及生产流程，让生产更接近终端市场，增强供应链的韧性。从数据采集到数据融合，再到3D打印生成，实现全数字化生产。普罗米修斯全3D化的设计流程，挑战了传统的设计⽅法，以未来科技为灵感，极富有个性展现颠覆性的设计美学。
160X 3.0 PRO
设计：寇星
单位：特步（中国）有限公司
搭载全球首创PISA超临界发泡技术，回弹比ETPU材料高28%以上，颗粒密度低至0.08g/cm，比头发丝轻15倍。T700超跑级碳板，采用高强度碳纤维异构板，前掌推进效率达78.3%。更适合国人脚型，含国家运动员等超3500人生物力学测试，拥有超12000名国人脚型数据。马拉松级CPU大底，大底耐磨高达2000公里，耐磨性比普通橡胶底高3倍，重量轻60%。有利于减少足部肌肉发力，延缓肌肉疲劳的发生，加强推进力，提升跑步的速度。
聚变 FUTURE FUSION 3.0
设计：梁豪戈、张易淳
单位：泉州匹克鞋业有限公司
革命性地在运动鞋上使用多种3D打印技术，完全颠覆了制鞋流程。更是因为3D打印，天马星空的想法才更好实现，时尚潮流和高科技技术的融合鞋面的设计使用了FDM 3D打印技术实现，特点是透气性极佳。飞翼片的设计采用了模块化组装的思路，同时是可拆卸的结构，穿着者可根据个人喜好搭配装饰线穿插使用。鞋底设计以空间贯穿的管道作为造型语义，实现仿生结构的缓震效果。极佳的透气性和稳定性让穿着者的足部始终保持舒爽的状态，轻量化的设计也穿着体验非常轻松!
Scrap Heap
设计：赵祥至
单位：伦敦艺术大学
“废料堆”是一款时尚鞋履设计。鞋体饰面材料采用皮料无法再利用的异形边角料以拼接、剪裁的形式而成。整体外观设计根基于边角料的异形状态，在裁剪过的废料表面增加了弧形、圆形缺口，并在鞋身将废料一层层的堆叠，鞋体的层次感、结构感构筑了有序的视觉体验。在鞋履尾端材料的汇集处有一件悬挂的再生尼龙材料配饰，这件配饰以古罗马Faunu雕塑的手部形态为原型，以抓握的姿态保持于尾端。
虤yán
设计：时晓曦、田佳艺、傅海苗
单位：2-LA Design
设计灵感源自2022虎年，后跟大胆的虎头雕塑造型，虎虎生威，咆哮的虎头代表坚韧不拔的态度，在关键时刻，总是一声呼啸震山涧。虎头内部填充晶格，起到稳定支撑的作用；鞋底仿生猫科动物爪子形态，减少鞋底磨损；根据人体脚型，升级AI算法，实现晶格依据受力点分布在鞋底，鞋面利用泰森多边形达到整鞋透气。
归程系列
设计：李寻波
单位：厦门乔丹科技有限公司
构思来源是从春运归途中以各种交通方式归家的不同人群的功能需求出发去设计，作为中国特有的文化习俗现象，有坐火车回家，也有骑摩托车，也有坐飞机的。那么不同的人群在不同的交通方式上就会有不同的功能需求。由此出发，通过结构功能去解决问题。
X3篮球鞋
设计：姚振华
单位：潍坊锦赫信息科技有限公司
X3篮球鞋采用高度模块化概念，球鞋分为鞋壳、可替换内靴（高/低帮）、中底鞋垫三部分组成。其中鞋垫部分为可DIY模块化设计，可自由替换缓震单元、支撑单元。并与本系列其他球鞋款式进行组合，力求打造实战功能性强，DIY元素丰富的系列鞋款。目前本系列已有三款球鞋。
毒牙PRO2.0 全能型篮球鞋
设计：邱琳、钱辉展、阮果清、林鸿基
单位：厦门乔丹科技有限公司
本设计通过对帮面到鞋底进行性能平衡，打造一款具有全能型的篮球鞋，以适应全面型篮球爱好者的穿着需求，整体上以蛇为设计灵感，加入仿生学概念，将篮球运动中所表现出的敏捷灵动比作毒蛇捕猎，结合功能性材料，打造一款能让穿着者在球场上拥有与蛇相似的迅猛，给对手致命一击。
飞凌100中长跑专用鞋
设计：陈清泉、张明阳、蔡宇辉
单位：特步（中国）有限公司
此设计体考鞋有如下创新点：① 楦型专为青少年设计，前掌宽楦设计，有助于脚趾自然呈放，保持血流畅通。适配骨骼发育周期青少年的前掌鞋内空间。② 鞋面包裹性强，模拟青少年骨骼曲线鞋面设计，精准贴合脚背。③抓地性强，3D颗粒设计，提升了在塑胶跑道触地抓地力。④ 过弯稳定性强，后跟环绕式TPU港宝，强化落地稳定，提升过弯时稳定。⑤ 推进性，足弓支撑片延展至前脚掌双侧的双叉尼龙推进板，为跑动中提供持续动态平衡和抗扭。
SAND 3D打印沙滩鞋
设计：陈强、唐孝康
单位：自由设计师
SAND 3D打印沙滩鞋是一款具有艺术美学兼具实用性的沙滩鞋，使用场景是沙滩或者平日散步场景。它的设计灵感来自沙滩的贝壳，将贝壳特殊的开口造型加入SAND的造型中，再辅以3D镂空结构设计出SAND。这款鞋使用光固化3D打印机制成，运用柔性的TPU材料，单一的打印材料可以方便二次回收利用，有利于环境的保护。
金 奖
Gold Award
生物智能运动鞋
设计：沈一钊 单位：江南大学
本次设计以具有未来感的时尚外观，结合当下前沿的智能制造技术，创新性地探索蓝藻生物发电材料与导电储能纤维进行复合纺织，从而和足部可穿戴智能设备组合成为电能共同体的可能性。探索更新人们获得能源、使用能源的方式，以适应未来物联网与可穿戴传感网络的场景需求，为近未来鞋产品的可持续设计、智能化设计探索新的发展方向。
简道
设计：李高凡 单位：江南大学
本设计基于运动理论研究，通过参数化设计达到材料的精准使用，保障功能的同时极大降低重量。由于不同人的体态与发力习惯差异，针对的运动鞋设计应该根据用户的身体参数进行针对性调整。目前运动鞋成轻量化趋势，通过参数化设计也可以减少非必要位置的材料使用，实现材料精准使用。
飞影PB2.0马拉松跑鞋
设计：陈立扬、阮果清、林鸿基 单位：厦门乔丹科技有限公司
以不断地创造自己最好成绩（PB）为设计理念，从时空扭曲中深挖速度的极致，提取格子/线条等元素进行设计组合，并从跑步运动生物力学出发，结合高性能新型的功能性材料，为马拉松精英跑者打造一款集轻量、透气、高弹、耐磨、止滑五大特性为一体的专业马拉松竞速跑鞋。
射即是空
设计：陈冠宇 单位：台湾实践大学
在本次的设计里面，设计师先从用“形随机能”的方式下手，结合设计师对于未来的想象，将自然与人类的文明图像记忆予以实验性的融合，藉由推测未来生活习惯、流行文化，试图打造一款便于穿脱、能符合不同脚型的实战篮球鞋。
有机复合-彩斓多功能运动靴
设计：邱孟柏 单位：四川美术学院
整体设计灵感来源于植物有机体，运用部分仿生设计综合而来。在靴子表皮部分融入了参数化设计表皮，拥有更好的透气性和轻盈感。鞋子底部则采取了类似植物根脉的设计元素，提高穿着舒适性及稳定性，并在鞋底铺设防滑花纹，增加安全性。靴体采用复合材料，并在靴上设计了一个多功能状态显示环，将智能化设计融入其中，状态环可以反应人体温度、步数、室外温度等多种功能。产品力求从技术和艺术做到有机的统一。
鳞进化
设计：陆旺、余常彬 单位：乔丹体育股份有限公司
为了满足不同功能的需求，结合材料减震与结构减震的优势，故设计可调智能减震系统。鞋后跟灵感来源于鸟类爪形结构与轮胎胎压原理，帮面设计为3D打印温度记忆材料，在温度高于25℃时自动打开鞋面的鳞片结构，达到透气降温效果。
青铜器元素文创球鞋
设计：徐兆 单位：武昌首义学院
球鞋设计运用了多种传统青铜器纹样，鞋的后跟处，贴合了饕餮纹，并且与鼎器上的拱起造型融合，纹理中的鼻子部分与后跟鞋带融合，两侧搭载夔龙纹，鞋底的装饰可以与之对应。设计出来独显中华青铜器文化元素的球鞋。给予球鞋这一潮流文化注入传统中国文化的内涵。
机动探索
设计：鲁程伟 单位：北京服装学院
机动探索是以设计科技感与现代感相结合的运动鞋为基础，将机甲元素进行有机结合，提取出机甲能够与鞋品结合的特征与元素并加以强化，本款鞋品是在探索机能风与科技结合的产物，通过机甲的外壳营造一种科技感的外表的前提下，再运用上一些科技感的小细节的处理能够进一步强化，最终产生了机动探索这一系列作品。
巴蜀
设计：杨帆 单位：泉州师范学院
以三星堆的发源命名，为的是通过球鞋让更多的人了解这段历史。整双鞋虽然是篮球文化鞋，但也具备强悍的球鞋素质，也可运用于球场。鞋底采用了更为稳定的组合方式，使得整体结构更为稳定，通过大底将异型tpu和前掌EVA还有另一块包裹气囊的tpu组成，加强了缓震和抗扭转。鞋面也采用了双层式组合，更具有包裹性，以及领口的海绵能更好保护脚踝。
石矛
设计：白渊方 单位：郑州航空工业管理学院
石矛，灵感来源于颇有质感的上古长矛，人类在不发达的时期只能通过打磨石头制作长矛来狩猎，大大方便了人类的狩猎行动，方便人类捕猎到更多的食物。鞋面为全皮革设计，鞋头、眼片和后跟均采用耐磨性优秀的翻毛皮牛巴戈材质，鞋身采用粒面皮革，更加透气轻便。鞋底采用eva发泡材质，脚感软弹舒适，并在中底填入长条稳定片，保证脚感舒适的同时维持鞋子整体稳定性。
赤尘系列
设计：黄育秀 单位：三明学院
设计灵感来源于福建土楼，把土楼元素进行变化，采集重构，排列组合，进行设计，配色根据土楼基本色，再加上传统舞狮配色进行优化。结合传统建筑结构设计鞋靴可以在创意中给人以新奇的感受，既新颖又能够带动文化弘扬，土楼结合设计的同时也注重时尚，不单单局限于现有的条件，使设计拘泥。
X 大 奖
X Award
山海经·异兽降世
设计：董煌辉 单位：闽南理工学院
根据球鞋市场流行元素以及国潮崛起的趋势，运用山海经神兽为设计元素，意在通过球鞋的造型传达爱护中国传统文化元素的理念，也有白泽怒发冲冠，一袭长空， 蒸蒸日上的精神， 鞋侧边TPU运用白泽的造型结构， 侧重保护支撑与包裹性能，从而兼备缓震以及稳定的抓地能力。与当下国潮风格相融合，符合当下流行趋势。
搏克手
设计：史昊天 单位：福州大学厦门工艺美术学院
搏克手运动皮鞋以蒙元文化“男儿三艺”中的摔跤手为设计灵感，表达运动皮鞋的刚毅与强韧的感觉，形态上以高帮结构为主导起到更好的保护性，富有魁梧方正之感，同时采用结构性拉带与镂空缓震气垫相结合，含蓄表现其功能性的完善，呈现舒适统一的观感。
鲛浔
设计：陈源源 单位：温州职业技术学院
鲨鱼，在古代叫作鲛、鲛鲨。浔，本义为水深处鲛浔意为：鲨鱼在深海为霸主，速度极快，体现鞋子流速感，快且强。这款运动鞋灵感来源是鲨鱼，即鲛，黑蓝搭配，帮面材料运用飞织材料和聚酯纤维的结合，给予科技速度感的同时环保低碳，鞋底使用PVC与ETPU的材料，兼顾鞋底轻度、防滑性、减震性。
闪蝶MORPHO
设计：金业恒 单位：西安石油大学
这双球鞋为球场上的攻击后卫打造，能用蝴蝶穿花一般华丽的脚步迷惑对手，像利爪一样撕裂防线。球鞋的外观以闪蝶和兽爪造型为灵感，打造创新与美观的专业篮球鞋。足弓TPU与后跟环抱TPU一体，中底的镂空形状以兽爪形状为灵感，后跟TPU挖空和前堂粉色TPU点缀以闪蝶为灵感，内外侧上翻外底为齿状似蝴蝶的花纹，足弓镂空处与蝴蝶翅膀交叉处位置一致，整体造型流畅，运用不同品种蝴蝶花纹作配色，美观又兼顾实战。
驭帅篮球鞋
设计：唐钊 单位：河北农业大学
本设计通过对驭帅篮球鞋系列的理解，以GT跑车为灵感对驭帅篮球鞋进行了优化设计，追求线条的舒展与球鞋的速度感，并且平衡造型和功能。
白鹤亮翅
设计：邱霆辉、吕菁菁 单位：泉州师范学院、三明学院
作品灵感来源于传统国风文化仙鹤，仙鹤的寓意是清雅、圣洁、长寿，是古代人民最崇高动物中的一种。鹤雌雄相随，步行规矩，具有很高的德性。古人多用翩翩然有君子之风的白鹤，比喻具有高尚品德的贤能之士。
ONLY ONE
设计：卓文曦 单位：泉州轻工职业学院
本款设计取名为《ONLY ONE》译为《无双》。本产品旨在探究在未来一段时间的篮球鞋发展方式，这款篮球鞋使用了碳纤维复合材料缓冲结构板，配合结构缓震的同时为运动者提供向前的推动力和后跟处的稳定性。此外本鞋还使用了自动束带系统，通过脚踩鞋垫触发开关，根据不同脚型自动束缚，提供舒适的包裹，既符合当下订制趋势，也能促进消费。
废土世界CROSS机能户外鞋
设计：程云峰 单位：自由设计师
创作灵感虚构时代故事背景2078年废土世界，物资极其缺乏，10双球鞋换一台交通工具，那时候的球鞋是硬通货，美金就是渣渣？所以鞋的主人用那个时代的很稀少的破损球鞋手工加上鞋口缝缝补补过日子球鞋整体风格为废土机能，左脚有功能收纳盒，右脚有多功能导轨，可以方便安装器材鞋在材料上采用防滑橡胶大底或者TPR，中底选用PHYLON混合材料成型，并有EVA覆盖，鞋身大部分使用PU和少量灰色翻毛皮制作。
E-Jumper
设计：辜品勋 单位：台湾艺术大学
现今运动讲求数据以及科学化，运动员并非一昧的训练就好，运用数据、视频做为资料参考，能更好的了解到自身的优缺点，并且加以改善、增强。E-Jumer是以篮球为主，在其中搭载感应芯片的概念球鞋，于球员运动过程中记录跳跃高度、力道、步伐以及脚踝扭转等数据。数据能够帮助球员了解自身状况，而若数据发生异常，也能够及时了解是否身体状况异常。 对于球员对于自身的了解，以及教练制定训练内容及方向都有很大的帮助。
变形金刚
设计：曾志军、杨程渊 单位：泉州轻工学院
本款鞋子为一款具有形状记忆功能的室内运动鞋，鞋垫内警位置和压力传感器可以准确感知位置变化与走，跑和跳动。并将信号通过蓝牙传递给手机，客户可以联接手机，获得自己的运动数据也可以做为普通潮流鞋子使用。鞋身使用飞织面料，搭配钦镍记忆合金骨架，在穿着变形后，可以通过温水让鞋子恢复到穿着前的状态。
灵镜
设计：邱文江 单位：黎明职业大学
该鞋以数码电波为设计灵感，运用电流感的波纹效果，配合冷色色调，打造宇宙未来感。既有未来创新科技感，也有复古人文情感的延续，元宇宙的神秘不断吸引着时尚行业的探索，通过虚拟现实与现实交汇的世界视角将品牌文化与设计理念引入全新高度。
风影wind shadow
设计：赖城隆 单位：乔丹体育股份有限公司
此次设计主要依据近年来流行的图案进行鞋面设计。设计师希望的鞋子是入脚后能够通过3D投影成像，让人们能够清晰的了解脚在鞋腔内的情况，（例：鞋腔内的磨损情况）搭配上按摩鞋垫促进脚部的血液循环。
网站投稿 l 发送至2509957133@qq.com
根据西京医院，3D打印结合计算机建模，加速了设备测试中对流体力学的研发和理解，3D打印、计算机建模和人工智能的有效整合正在逐步改变医生培训模式和以患者为中心的医疗服务模式。
亮点包括：
1）结构性心脏病治疗需要医师深入理解心脏的病理生理学；
2）3D打印技术可以明显缩短新技术新业务的学习曲线；
3）计算建模有助于模拟心脏病理生理状态下的物理生理特性；
4）AI技术有助于构建患者特异性解剖结构，进而促进手术模拟培训。
根据3D科学谷的市场研究，目前3D打印在心胸外科有广泛的应用 ，包括几个重要应用：先天性心脏缺陷 (CHD) 、二尖瓣疾病、三尖瓣介入治疗、左心耳（LAA）封堵、心脏瓣膜人造器官、肺部介入治疗、气管支架、血管支架等。
3D打印心脏瓣膜
© 3D科学谷
先天性心脏缺陷
先天性心脏缺陷 (CHD) 具有多种复杂而独特的结构。CT、超声和 MRI 等传统成像方法对于评估与 CHD 相关的独特且通常错综复杂的空间关系不是很有用，因为其二维投影与手术室现实有很大不同。因此，3D 打印模型在心脏手术的术前规划和模拟方面具有显着优势。这些模型以高保真度显示 CHD 患者的复杂解剖缺陷，并能够全面评估其他方法无法获得的独特空间关系。
几项研究表明 3D 打印模型在临床决策、介入计划、促进医生与患者之间的沟通以及加强对医学生和外科住院医师的医学教育方面的效用。最近一项评估 3D打印 在 CHD 中的应用和准确性的系统评价得出结论，以高精度复杂心脏解剖结构复制的患者特异性 3D 模型在术前计划、手术模拟、决策制定和术中定位方面具有重要价值。
根据3D科学谷的市场观察，2019年，3D打印解决方案提供商Materialise曾与上海儿童医学中心、爱佑慈善基金会携手建立了“Little Hearts of China”公益慈善项目。结合先进的医疗技术、顶尖的医疗团队和慈善基金向中国贫困地区患有复杂性先天性心脏病的孩子提供免费的医疗救助。让世界更美好、更健康是Materialise始终坚持的企业使命，让高科技、让3D打印的发展为这个世界的美好未来助力。Materialise在医疗领域的3D打印软件解决方案，能够为复杂先天性心脏病的孩子，提供术前3D建模、3D模型打印，为医生更好地进行术前规划，选择手术方案，减少手术风险。
二尖瓣
由于二尖瓣与左心室流出道 (LVOT) 的关系、其在心脏后部的位置以及心室、瓣下器官和 LVOT 之间的复杂关系，因此难以评估二尖瓣解剖结构。由于严重二尖瓣反流的治疗没有医学选择，其治疗依赖于手术修复或置换，这面临许多挑战。
陡峭的学习曲线，手术的成功取决于外科医生的专业知识，因为它挑战了从 2D 或 3D 超声心动图投影对瓣膜解剖结构的解释。通过 3D打印模拟不同的二尖瓣病理过程，，这些模型允许医生在微创瓣膜手术模拟器上进行术前计划和设备测试。
3D打印术前计划对于经导管二尖瓣置换术 (TMVR) 很有用，TMVR 是一种替代治疗方法，用于治疗因术中风险增加而无法手术的严重症状性二尖瓣疾病。TMVR 有一个非常普遍的并发症，TMVR瓣膜置入后易引起左室流出道（LVOT）梗阻，可导致心律失常、充血性心力衰竭甚至死亡，特别是二尖瓣瓣膜钙化严重的老年患者，其发生率更高。通过使用 3D 解剖模型，外科医生可以将经导管瓣膜插入模型中以模拟和界定新 LVOT。
西京医院通过加工处理获得患者特异性的3D打印模型，打印出重要解剖结构，包括二尖瓣复合体、左室流出道及心房面，通过计算机CAD模拟植入支架瓣膜假体，能动态地分析TMVR术后支架瓣膜对LVOT的影响，进一步通过调整植入假体的内径和长短，观测对LVOT的动态影响。也有助于反馈给介入瓣膜的研发团队，从而不断改进和完善介入瓣膜。由于二尖瓣病变造成患者左房、左室、室间隔厚度的变化，每个患者的左室流出道及继环平面角度都不同，针对目前市面存在的介入二尖瓣，研究团队通过建立患者特异性的左心3D模型，通过将介入瓣模型植入，能更加真实地反映出患者特性的LVOT梗阻风险。
西京医院3D打印二尖瓣模型体外进行经导管二尖瓣修复
手术模拟
经皮二尖瓣修复术的迅猛发展不断催生二尖瓣领域3D打印技术的应用创新。在国内外学者的不懈努力下，很多公司已经可以用3D打印技术打印出正常或病变二尖瓣的瓣环和瓣叶结构。
三尖瓣
根据西京医院，经导管三尖瓣介入治疗是SHD介入领域的热点方向之一。由于三尖瓣复合体结构复杂，瓣环、瓣叶、腱索、乳头肌等结构因人而异，传统影像学方法在评估右心解剖和三尖瓣复合体方面略显不足，而3D打印能很好地解决这一难题。
此外，根据西京医院心血管外科杨剑教授的《3D打印技术在TTVR手术中的应用初探》，基于多材料3D打印模型的术前评估方法同样适用于LuX-Valve®经导管三尖瓣置换系统。通过3D打印模型与瓣膜假体的体外模拟植入，可以进一步分析最佳植入角度、瓣周漏及其他术中并发症风险。
左心耳（LAA）封堵
左心耳（LAA）封堵早期临床试验和可行性研究中，3D打印技术的作用并不突出；然而在LAA封堵器械在各大医院推广应用后，大家很快发现，未开展3D打印技术的医院，初学者在确定器械尺寸和植入操作技巧方面存在明显学习曲线。3D打印左心耳模型使得术者对左心耳的大小、成角、受力区域及其周边组织的结构情况理解更透彻。此外，3D打印技术应用于LAA封堵术围术期规划能够帮忙医生确定各种型号器械在不同左心耳解剖结构中的锚定部位，选择最佳的器械、尺寸以及导管。
心脏瓣膜
目前的心脏瓣膜不会随着患者的生长而生长，并且必须在多年的多次手术中进行更换。根据3D科学谷的市场观察，慕尼黑工业大学和西澳大利亚大学设计了仿生心脏瓣膜，以支持患者新功能组织的形成。儿童将特别受益于这种解决方案，因为相比之下，3D打印的心脏瓣膜模仿天然心脏瓣膜的复杂性，旨在让患者自己的细胞渗入支架。尽管还有很长的路要走，但该团队相信这对于患有心脏瓣膜疾病的人来说将是一个很大的改善。
3D打印心脏瓣膜
© 3D科学谷白皮书
组织工程学拥有巨大的潜力，在医疗领域可以克服器官移植排斥和药物筛选的问题，并且通过其研究生物功能油管的分子现象，比如伤口愈合以及炎症反应。虽然3D生物打印有着巨大的潜力，但目前生物墨水和打印技术依然存在缺陷。这些缺陷阻碍了打印打印弹性和高度血管化组织的能力。因此完全基于3D生物打印的制造生产依然有着很大的挑战性。
未来可能-心脏置换
根据美国加利福尼亚大学的研究团队在《Advanced Materials》上发表的题为“基于重组人弹性蛋白的生物墨水用于血管化软组织的3D生物打印技术”的文章，在研究项目中证明了使用重组人原弹性蛋白作为生物弹性墨水制造复杂软组织的3D打印的可行性。文中提到对血管化的心脏构建体实现生物打印，打印结构显示内皮细胞屏障功能和心肌细胞的自发搏动，这些是心脏组织的重要功能。另外打印后结构体引起的炎症反应很小，这证明了弹性生物墨水在3D打印生物组织的潜力。或许这项技术未来将应用于心脏置换技术。
呼吸系统
3D打印 在复杂呼吸系统疾病的管理中起着至关重要的作用。气管支气管树解剖结构的高度可变性使得标准化介入治疗非常具有挑战性，尤其是对于支架置入。根据3D科学谷，传统支架由于不合适的安装问题，可能需要经常更换或清洁，而由于与患者解剖结构相匹配，定制式气管支架比标准化产品具有更强的耐受性。
气管支气管支架适用于通过内在和外在气道压缩治疗复杂的中央气道阻塞 ，以维持气道通畅并为肺部提供通气。由不同材料（硅胶和弹性热塑性塑料）制成的患者专用 3D 支架可以产生非标准的几何图形，有助于预防与未安装支气管支架相关的后期并发症。借助医学影像技术和3D可视化软件以及3D打印技术，开发完全适合患者解剖结构的定制式气管支架。3D打印技术用于制造定制式气管支架的模具，模具制造完成后，将被用于气管支架成型，气管支架材料为医用级硅胶。
此外，一些团体正在测试可生物降解的支架。国内，唐都医院在2018年1月通过3D打印可降解气管外支架成功救治气管软化症患儿，发现患儿存在左肺动脉干和胸主动脉的成角畸形，两条动脉长期挤压左主支气管导致管壁发生软化性狭窄。明确病因后，唐都医院考虑到患儿多次内科治疗效果不佳，于是先后讨论了多种外科手术方案，包括软化段气管切除术、气管成形术、主动脉悬吊术等，但都因手术复杂、风险大等原因放弃。结合胸外科前期在4D打印气管外支架方面的工作，综合分析患者病情决定为患儿施行4D打印气管外支架悬吊手术，最后通过自主研发的3D打印机为患儿制作了1:1气管模型，充分评估病情特点，然后为患儿量身定做了可降解的聚己内酯（PCL）外支架。
血管
自3D打印首次应用于血管手术以来，在血管内手术之前制作了真人大小的动脉瘤复制品以进行手术计划，在过去的 20 年中发表了许多研究。血管外科中的 3D打印 主要应用于 (a) 肾下和肾旁腹主动脉瘤，(b) 胸主动脉瘤，以及 (c) 大血管的其他入路，如腹腔干、脾动脉、颈动脉、锁骨下动脉和股动脉， 以及门静脉。
大多数血管外科医生使用 CT 和磁共振成像来计划他们的手术，在某些情况下，还使用多普勒超声来获得互补的血流动力学细节。在3D打印血管模型中，FDM熔融挤出是最被广泛应用和最便宜的技术之一。随着血管手术的不断发展，通过3D打印提供从大血管到最小血管的图像，从而可以完全控制规划手术的区域。3D打印的用途之一是在复杂的胸腹主动脉瘤病例中减少手术时间并改善结果，减少人为错误 。
金属血管支架方面，基于粉末床激光熔化工艺（L-PBF）的3D打印-增材制造技术，不仅可以制造复杂的几何形状，而且可以调整3D打印金属零件的性能，打印工艺参数和扫描策略显示出对制成零件的微观结构、性能和尺寸精度的显著影响。国内，铂力特3D打印镍钛合*血金**管支架技术探索取得进展，铂力特依据镍钛血管支架应用特点开发出形状记忆合金工艺，可实现0.1~0.2mm的精细结构成形，材料具有超弹性，经变形训练后具有良好的形状记忆效应。
水凝胶支架方面，三维支架中的大孔和相互连接的微通道是支持新组织生长和血管化的重要架构疗法。具有设计的大孔和完全互连的微通道（FIM）网络的水凝胶支架的制造仍然是一个挑战。深圳大学报告了一种通过3D打印和表面交联有效制造包含设计的大孔和FIM网络的水凝胶支架的简便方法。相关论文以题为3D printed hydrogel scaffolds with macro pores and interconnected microchannel networks for tissue engineering vascularization发表在《Chemical Engineering Journal》上。通讯作者是深圳大学罗永祥副教授。
可吸收血管支架方面，重庆大学生物工程学院王贵学教授和尹铁英副教授期刊Bioactive Materials上发表研究性文章：3D打印生物可吸收血管支架的两段式降解及促进功能性新生内膜的特性。该研究针对生物可吸收血管支架在体降解特征与血管生物力学微环境动态变化和血管组织之间的相互作用问题，研究其促进功能性新生内膜修复的机制。发现的支架两段式降解特性，有力地证明了生物可吸收血管支架的优势，也提示针对该特性设计的组合药物涂层可造福更多的心脑血管疾病患者。
参考资料：
1. Combined use of 3D printing and computer-assisted navigation in the clinical treatment of multiple maxillofacial fractures
2. An overview of 3D printing and the orthopaedic application of patient-specific models in malunion surgery
3. Starting a medical 3D printing lab for otolaryngology-head and neck surgery collaboration
4. Anatomical Engineering and 3D Printing for Surgery and Medical Devices: International Review and Future Exponential Innovations
5. 西京医院：3D打印、计算机建模和人工智能在结构性心脏病中的应用展望
6. 3D打印生物可吸收血管支架的两段式降解及促进功能性新生内膜的特性
知之既深，行之则远。基于全球范围内精湛的制造业专家智囊网络，3D科学谷为业界提供全球视角的增材与智能制造深度观察。有关增材制造领域的更多分析，请关注3D科学谷发布的白皮书系列。
2023年2月14日，专注于骨科植入物的医疗技术公司Curiteva宣布，推出首款获得FDA 510(k)许可的3D打印PEEK颈椎融合器植入物。该植入物设计采用了面向增材制造的多孔设计以及专利的HAFUSE（羟基磷灰石）表面纳米纹理。
Inspire Porous PEEK 3D打印颈椎融合器
© Curiteva
这款植入物采用的3D打印技术为Curiteva获得专利的电熔制丝 （Fused Filament Fabrication，简称：FFF ）3D打印技术制造，该技术采用材料熔融挤出增材制造工艺。
据悉，这种增材制造-3D打印技术造就了具有完全互连和集成的多孔结构，这样的结构贯穿整个植入物。其优势是能够促进骨整合，改进X射线检查效果，实现与人体松质骨紧密匹配的弹性模量。
设计原理与产品特性
l 设计原理
- PEEK的好处是弹性模量与松质骨和射线可透性相匹配，可以让医生准确评估一段时间内的融合状况；
- 专利电熔制丝3D打印机，完成了整个植入物的设计，完全互连的多孔结构模仿了天然骨骼；
- 专利HAFUSE（羟基磷灰石）表面纳米纹理旨在促进更快的增强型骨整合。
3D打印设备
© Curiteva
l 材料比较
Inspire晶格多孔架构具有灵活性，可以减小整体刚度，并通过匹配松质骨的弹性模量来防止应力屏蔽。
© Curiteva
l 植入物结构
- 电熔制丝3D打印技术 (FFF) 打造新型多孔支架结构，模仿天然人体骨骼；
- 100%完全互连的孔隙率；
- 孔径分布在100–600微米之间，促进骨传导；
- 钻石形孔隙（三重周期最小表面，TPMS），在文献中记录为具有卓越的生物力学和生物学特性；
- 微米级表面粗糙度呈现亲水表面，促进骨附着和增强骨整合；
- HAFUSE表面纳米纹理模拟生理骨骼。
© Curiteva
© 3D科学谷
l HAFUSE促进骨整合和成骨
- HA(羟基磷灰石)材料在整个结构中可实现与种植体表面100%的结合；
- 纳米纹理表面让骨骼能够直接固定在种植体表面，从而产生卓越的机械稳定性；
- 生理类骨结构促进成骨和免疫调节，形成再生骨，从而促进植入物和骨组织之间更快的增强型骨整合。