0 引言 Introduction

随着增材制造的兴起和快速成型技术的飞速发展，基于计算机设计的数字模型，将特定材料逐层堆叠精确制造出各种形状的3D 打印技术逐渐应用于生物医学、航空航天、机械制造、建筑和防护结构等领域和行业[1-5]。该技术具有满足各类自由设计、进行大规模定制、制造复杂结构以及相对于传统减材制造可将生产废物废料最小化等优点。用于3D打印的材料包括金属和合金、高分子聚合物、复合材料、陶瓷、混凝土等[6-10]。随着粉末床熔合、熔融沉积成型、喷墨打印、轮廓成型、立体光刻等多种技术的出现和发展[11-13]，3D 打印技术已逐步演进为一种囊括多种技术、材料和设备的先进制造方法，其可从根本上颠覆生产制造和物流过程，为多个行业带来革命性的改变[14-16]。生物3D打印技术处于生命科学、材料科学和组织工程学的交叉领域，其广义上包括直接服务于生物医疗行业的3D 打印技术，而狭义上也可理解为利用含细胞的“生物墨水”打印活性结构的过程，即利用活细胞、生长因子、人工生物材料等“生物墨水”精准可控地打印具有生物功能的组织和器官。近年来，由于市场对定制化药品和医疗器械的需求不断增长，3D 打印已成为最具有革命性和影响力的先进工具之一[17]，可应用于药物研究、干细胞再生、微流控、肿瘤模型、疾病建模、矫形外科等精准医学方向。作为人体组织和器官的替代方案，该技术有望为解决组织器官移植供不应求等问题提供有效的治疗方法[18-19]。针对患者的3D打印解剖模型在目前的精确医疗实践和个性化治疗中，已成为越来越有潜力的工具[20]。

精准医学(Precision Medicine)是一种将个体基因、环境与生活方式等个体差异考虑在内的疾病治疗与预防的新兴方法，这种方法可以使医生更准确地预测特定人群的特定疾病的治疗和预防策略[21-22]。作者拟对3D 打印技术在精准医学领域的研究在Web of Science 数据库核心合集和万方数据库进行检索，希望对该领域的发展动态和关键技术进行研判，为3D 打印技术在精准医学领域的发展提供参考。

1 资料和方法 Data and methods

1.1 文献来源及检索策略 以万方数据库和SCI 网络版ISI Web of Science 数据库核心合集为检索对象，数据库更新时间为2020-08-28。采用高级检索功能，并通过资料查阅确定尽可能精准和全面的检索式，中文检索式为“主题：(治疗 OR 诊断 OR 精准医学 OR 组织工程 OR 器官 OR 矫形外科OR 正颌外科 OR 口腔医学 OR 生物医学 OR 生物制造 OR 生物系统 OR 微流控 OR 血管 OR 骨骼 OR 药物 OR 肿瘤 OR 外科OR 医疗保健 OR 再生医学 OR 生物材料 OR 干细胞 OR 生物降解) AND 题名：((((3d OR 三维) AND 打印) OR 增材制造) OR生物墨水 OR 生物打印)”，英文检索式为“TS=(therapeutic*OR diagnostic* OR“precision medic*”OR tissue engineer*OR organ* OR“orthopedic surger*”OR“orthognathic surger*” OR denture* OR urolog* OR biomedic* OR biolog*OR biofabricat* OR biosystem* OR microfluid* OR vascular*OR anatom* OR pharmac* OR drug* OR tumor* OR surger*OR healthcar* OR“regenerative medic*”OR biomaterial*OR diseas* OR“stem cell*” OR biodegradable OR “edible ink*”) AND TI=((((3D OR “THREE DIMENSIONAL”OR THREEDIMENSIONAL OR 3-dimensional) AND PRINT*) OR“additive manufactur*”) OR bioink* OR bioprint*)”。时间跨度限制为2015 年1 月至2020 年8 月。

1.2 文献计量学分析 利用大数据分析工具、数学统计、计算机语义分析、可视化软件以及数据库分析检索功能对检索结果进行科学计量分析，研究生物3D 打印技术相关的主要研究活动及成果，并对该领域的发展动态和关键技术进行研判。内容包括相关文献的年发文量趋势、主要国家和地区、研究机构、来源出版物，并对精准医学相关的主要研究方向和高频关键词的分布进行分析和论述。基于ISI Web of Science 英文文献数据检索结果，使用VOSviewer 工具分析(

2 结果 Results

2.1 检索结果 最终万方数据库检索到3 111 篇中文文献，ISI Web of Science 数据库检索到6 941 篇英文文献。按照文献类型分类，中文文献分别有期刊论文2 852 篇、会议论文259 篇，而英文文献分别有期刊论文5 207 篇、综述792 篇、会议摘要616 篇、论文集829 篇、观点材料188 篇、图书节选152 篇，其中，该领域的期刊论文和研究综述占全部英文文献的86.4%。

2.2 文献量发表年份分布及趋势变化 表1 可见，相关研究在2016 年发文量快速增长至846 篇，是2015 年的1.5 倍，这与《Bioprinting》《International Journal of Bioprinting》等生物3D 打印专业学术期刊在这一年陆续出现有关，也意味着该领域的相关研究持续升温且具有广阔的应用前景。此外，发文量的快速增长趋势一直持续(2020 年统计数据截至2020年8 月，为不完全统计)，被引频次和篇均被引频次自2015年以来一直保持较高的增长速率，反映出该领域仍是目前科研热点领域，且存在较多的高质量论文。另外，能较准确反映学术成就的h 因子自2015 年起保持较高水平，2015 年和2016 年h 因子为83，达到峰值，说明这2 年发表的生物3D打印技术相关论文具有较高影响力。