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3D打印改变医疗植入物的4种方式

老三的人
2020-12-29 13:20:10

增材制造提供了制造医疗植入物的新方法,但其影响远不止于此。3D打印如何改变医疗制造业并改善患者治疗效果。 

添加剂制造(AM)已被用于制造医疗植入物对于超过十年了。3D打印技术使植入物制造商可以创建复杂的几何形状来复制天然骨骼的形状和功能,并在加速的时间轴上生产这些产品。 

但是增材制造在医疗领域的作用不断发展和成熟。在最近一期的《增材制造》杂志中,我们重点介绍了3D打印植入物的许多应用,从成功完成手术中使用的设备到影响下一代医疗设备的研究,不一而足。我们的报告显示3D打印不仅是大规模生产臀部杯和脊柱笼的替代方法;实际上,它正在重塑植入物的功能以及如何治疗患者。 

医疗植入物

从铸造和机械加工的膝盖植入物(左)到金属3D打印的植入物(中心,右),Amplify Additive可以实现小梁网格等新的设计功能,并更快地证明设计。

3D打印改变医疗植入物的方法有以下四种: 

1、加快产品开发。3D打印允许创建新的几何形状,例如小梁网格,以鼓励给定植入物上的骨骼向内生长。该技术不仅提供创建和测试这些几何形状的功能,而且还可以使用预期的制造过程对它们进行原型制作并快速完成。找到正确的设计后,植入物即可立即投入生产。正如植入物制造商Amplify Additive的业务开发副总裁Ryan Hanes所说,用添加剂来说,“原型就是产品”。 

2、使定制植入物更容易获得。快速的产品开发带来了3D打印技术的另一个优势:定制植入物同样可以被开发和制造得更快。患者可以接触到适合自己身体的植入物,从而使手术更加容易,并改善健康状况。例如,迈阿密大学的外科医生最近为患有镰状细胞病的患者制作了3D打印的钛距骨。这种替代性距骨并没有将患者的脚踝融合到后脚上,而这种手术会夺走她的脚动能力,而是能够保持这种活动能力。 

医疗植入物

使用镍钛合金进行3D打印的能力将使此类支架能够制成更多品种,以适应更多患者。

3、利用生物相容性材料创造新的机会。3D打印技术提供了处理常见植入物材料的新方法。澳大利亚的研究人员已经证明了一种用于3D打印由镍钛诺制成的支架的工艺,镍钛诺是一种形状记忆合金,变形后将恢复其预期的几何形状。该材料已经用于动脉支架,但是将其与3D打印结合使用的能力可以轻松实现更多尺寸和配置。聚合物和其他材料也可以从增材制造中受益;例如,可以将 用作支撑结构和 人造骨移植物的生物陶瓷3D打印成精确的几何形状,以适合患者的解剖结构,而不必由外科医生手动打包。 

4、简化程序。为特定患者创建定制植入物的能力在治疗过程中增加了好处。许多重建手术仍然需要外科医生大量的手工和艺术性。但是 ,使用 为患者准备的定制植入物意味着外科医生在手术室进行的调整和手动工作较少。程序可以更快,侵入性更低地完成;因此,患者恢复得更快,并具有更好的健康结果。3D打印的植入物甚至可以减少给定条件所需的手术数量。例如青光眼支架 由可溶聚合物打印的3D可以消除为移除当今常用的钛装置而必需的后续手术。

医疗植入物

 该青光眼支架长约1毫米,由Boston Micro Fabrication(BMF)使用微型3D打印制成。

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