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    3D打印手办对医疗和牙科的好处

    来源:   发布时间:2021-06-11   点击量:3800

    在医疗和牙科行业是添加式制造的增长速度最快的采用者之一。并与医疗专业AM 97%的信心,利用3D打印手办将继续在行业内的增加,这种趋势似乎将继续下去。从医疗设备到假肢,甚至生物打印,增材制造在医疗行业的应用是多种多样的。

          是什么推动了这种增长?AM提供的几何自由度以及经济高效地提供更加个性化的患者护理的能力极具吸引力。当与CT扫描相结合时,3D打印手办可用于提供针对患者的解决方案,例如植入物和牙科器械。
    3D打印手办对医疗
    增强型医疗器械

    3D打印手办是创建或优化医疗设备设计的理想技术。得益于低成本的快速原型设计,医疗器械制造商在设计新产品时拥有更大的自由度,有助于更快地将新医疗器械推向市场。

    个性化医疗

    医疗行业可以利用3D打印手办的功能来创建特定于患者的设备。例如,与传统制造方法相比,可以更快、更经济地生产假肢和植入物等设备。

    医疗应用

    透明矫正器是用于调整和矫正牙齿的牙科设备。据估计,目前大多数透明矫正器都是使用3D打印手办模具生产的。

    实现这一目标的关键技术是立体光刻(SLA)和材料喷射,因为它们具有高速和准确度。除了这些基于树脂的工艺之外,HP的基于粉末的技术Multi Jet Fusion也越来越受欢迎。

    使用3D打印手办制造透明矫正器的关键原因是能够经济高效地定制它们,因为透明矫正器本质上是个性化产品。

    一家公司在Align Technology中使用3D打印手办制造透明矫正器的一个例子,该公司是最大的透明矫正器生产商,以Invisalign品牌而闻名。据报道,2019年,该公司每天生产超过50万个独特的3D打印手办部件。

    鉴于这样的数量,领先的3D打印手办研究公司SmarTech Analysis将透明对准器命名为“当今世界上3D打印手办技术的单一最大数量应用”也就不足为奇了。

    随着3D打印手办能力的不断增强,我们预计未来五年内,隐形矫正器公司最终将转向直接3D打印手办矫正器。

    数字牙科

    数字牙科——在牙科实践中引入数字技术——正在改变牙科行业。用于创建牙齿印模的传统工艺正逐渐被数字技术所取代,桌面3D打印手办系统、3D扫描仪和材料变得更容易获得。

    通过结合口内扫描和3D打印手办,牙科技工室可以制作牙冠、牙桥和咬合夹板等牙科产品,与患者的解剖结构完美匹配。

    在3D打印手办的帮助下,种植牙的成功率也可以提高,因为可以生产定制的牙科手术导板。这提高了牙科工作的质量和准确性。这些手术导板可以更快、更便宜地生产。

    ?F ormlabs,SLA和SLS台式机的生产,估计,超过50,000手术一直在使用它的机器做外科手术指南进行。

    3D打印手办植入物和假肢

    3D打印手办可用于从许多经过认证的生物相容性塑料或金属(例如钛)材料中创建定制的假肢和矫形装置。

    在植入物方面,3D打印手办目前正用于制造髋关节和膝关节置换物、颅骨重建植入物和脊柱植入物。

    截至2019年,估计将在3D打印手办的帮助下生产超过600,000个植入物。到2027年,这个数字将达到400万。

    一家专门从事3D打印手办植入物的公司是Lima Corporate。作为将3D打印手办用于骨科产品的先驱之一,这家意大利公司目前正在使用至少15台金属3D打印手办机来生产髋臼杯等零件,这些零件是髋关节假肢的重要组成部分。

    在一个例子中,一位需要髋关节置换术的登山者接受了Lima的髋关节植入物,该髋关节植入物具有3D打印手办的髋臼杯。多亏了3D打印手办,才有可能生产出模仿天然骨骼多孔结构的杯子,改善骨整合,这一过程使植入物成为身体的永久部分。

    最终,在植入后两个半月后,患者能够再次行走和爬升。

    生物打印

    虽然3D打印手办还不能用于3D打印手办身体部位,但该技术可用于创建可以模仿自然组织特征的人造活组织。

    这项技术被称为生物打印,用于研究和测试,在再生医学方面具有巨大潜力。3D生物打印机不使用塑料或金属,而是将活细胞分层,称为生物墨水,模仿器官组织。

    3D生物打印已经被用于制造相对简单的人造组织和结构,如软骨、皮肤和骨骼,以及血管和心脏贴片。

    Organovo是一家总部位于美国的医学实验室和研究公司,正在探索使用3D打印手办来生产生物打印组织。它的生物打印过程将取自供体器官的细胞转化为生物墨水。然后将这些细胞逐层放置以构建小区域的组织。

    这些3D打印手办的组织可以提供一种更好的方法来测试新药物和疗法,从而克服在动物身上进行测试或进行有风险的临床试验的需要。

    手术计划和测试

    医院越来越多地将3D打印手办纳入他们的实验室,以创建特定于患者的解剖模型。基于患者的MRI和CT扫描,这些模型通常使用材料喷射等全彩色3D打印手办技术创建,以确保它们保持高度精确和逼真。

    然后外科医生可以使用这些3D打印手办的器官复制品在执行手术之前计划和练习手术。这种方法已被证明可以加快手术速度、提高手术精度并最大限度地减少侵入。

    目前,医疗和牙科部门估计占整个增材制造市场的11%。3D打印手办在该领域的核心优势在于它能够提供更加个性化的医疗保健,此外还有机会改进术前计划和推动设备创新。

    然而,要使3D打印手办真正改变医疗和牙科市场,仍然需要解决一些关键挑战,尤其是3D打印手办工艺和设备的认证。

    话虽如此,目前的趋势表明,3D打印手办在医疗和牙科领域的应用将继续发展,为更先进的应用和新的治疗解决方案铺平道路。
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