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推荐-3D打印医疗器械解决时下大难题

发布时间:2022年07月01日    点击:[0]人次

小到螺丝零件,大到豪华别墅,3D打印技术现在已经不是什么稀罕事了。不过,当3D打印技术运用到医疗领域,却擦出了更加令人惊艳的火花。近日,泰康仙林鼓楼医院医学3D打印工作站落成,3D打印技术在医疗上能做什么?离临床普及还有多远?

近年来,3D打印技术在医疗领域的应用越来越受到重视,其主要应用实例有:人体植入物、手术导板、医疗器械等。每个人的骨骼形态都是独一无二的,3D打印技术能够根据每个人原生骨骼的特征进行个性化定制,生产出与原生骨骼完全匹配的产品,从而减少植入物(或假体)对人体的影响,最大程度恢复人体骨骼的正常功能。

在这方面,国内一些医疗机构有比较成功的临床案例。金属3D打印医疗器械快速发展,个性化3D打印得到认可,但其中有许多不容忽视的问题。关于3D打印产品风险,西北有色金属研究院生物材料研究所所长助理余森博士表达了自己的思考和理解。

绑石膏的痛苦,相信骨折过的人都有深切的体会。在泰康仙林鼓楼医院的3D打印工作站,却看到一个特别的固定支具。

通过三维扫描过程快速获得患者肢体的形态,再导入电脑里,使用事先处理好的模块进行简单的操作,就能够制作出一个个性化的康复支具。比如一位右腿骨折的患者,通过扫描左腿后获得三维模型,再镜像处理,就可以打印出一个适合右腿的支具。

与传统石膏支具相比,3D打印出的支具质量轻、可调节松紧度,而且透气、防水,舒适度更高。不过,因为考虑到价格因素,目前这种技术还没在临床普及。

发展趋势和临床需求

随着现代生活水平的发展以及各种疾病的增多,包括骨肿瘤、骨缺损以及交通事故造成的各类疾病。这些疾病在个性化方面有明显的不同,这种情况下传统的医疗器械标准件就力不从心。

传统的医疗器械都是针对基本的结构,而3D打印是个性化医疗器械发展的趋势。在快速成形技术、软件开发与集成等技术的推动下,医疗器械3D打印走向发展高潮。目前,个性化3D打印在全世界得到很大的应用和认可。

3D打印医疗器械产品风险思考

3D打印医疗器械是一项技术,技术转化为产品有个流程,包括三维建模、3D打印、后处理三个部分,每个部分都有一些环节。3D打印作为一项新技术有优势,但也存在一些问题。

理论拖后腿

3D打印现在很火,但在设计方面还是落后于技术开发方面。以医用技术为例,打印一个锁骨或关节,形状上已经精确可控,与人体完全匹配,但人体是活体,各个部位要承受不同的力度,这对植入物的要求非常高。

目前3D打印一般都是用多孔结构,因此什么样的微孔最好?多孔结构与生物力学性能关系如何?这都是值得探讨的问题。如果长期的跟踪发现植入的3D打印部件不如传统的部件,这则是技术需要进一步提高。

配套软件缺乏

目前来讲,3D打印还处于相对初期的阶段,数据积累不够,要建立大量可靠的数据库还需要做大量的工作。

3D打印在数字产业化、数字分析,基于人体组织个性化测量、分割系统,以及精准建模系统等配套软件方面还需要做大量工作,以支持3D打印技术的发展。

外形适配与力学适配

植入物要发挥良好的作用需要考虑外形适配和力学适配的问题。从长期来看,力学适配比外形适配更重要。因为人的骨头是一个动态平衡的过程,虽然有很强的自愈能力,但是一些大的缺损还是需要借助植入物愈合。植入物设计不好或者力学不适配,可能会刺激骨吸收或加速破骨进程,使原先十分契合的植入物慢慢变的不般配。所以,在做3D打印产品时必须关注人体长期的需要。

3D打印是一个新技术,我们对它期望很高,也会给我们带来很大的好处,但是我们也必须正视这些问题,把这些问题解决才能够更好的促进我们行业整体健康的发展。

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