探討3D打印技術在醫療器械領域的應用
發布時間:2018-09-14 責任編輯:wenwei
【導讀】3D打(da)印(yin)是(shi)一(yi)種(zhong)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)製(zhi),基(ji)於(yu)數(shu)字(zi)模(mo)型(xing)文(wen)件(jian),通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)機(ji)輔(fu)助(zhu)設(she)計(ji)或(huo)斷(duan)層(ceng)掃(sao)描(miao)數(shu)據(ju),按(an)照(zhao)逐(zhu)層(ceng)疊(die)加(jia)的(de)原(yuan)理(li),通(tong)過(guo)打(da)印(yin)材(cai)料(liao)構(gou)建(jian)出(chu)三(san)維(wei)立(li)體(ti)精(jing)細(xi)的(de)模(mo)型(xing),近(jin)年(nian)來(lai),3D打印技術發展迅速,在傳統醫藥行業市場中,工廠批量生產的生物材料不能滿足病人需求,新生3D打印技術具有個性化、小批量和高精度等優勢,可以解決健康產業個性化需求與生產規模之間的矛盾。目前,3D個性打印已在牙科、骨科等領域得到應用。

3D打印的分類
1光固化立體印刷(SLA)
簡稱光造型術,是目前最廣泛的3D打(da)印(yin)工(gong)藝(yi)。通(tong)過(guo)液(ye)體(ti)光(guang)敏(min)聚(ju)合(he)物(wu)經(jing)紫(zi)外(wai)照(zhao)射(she)處(chu)理(li)來(lai)描(miao)繪(hui)物(wu)體(ti),從(cong)而(er)達(da)到(dao)建(jian)模(mo)的(de)目(mu)的(de)。在(zai)光(guang)固(gu)化(hua)材(cai)料(liao)中(zhong)低(di)聚(ju)物(wu)是(shi)最(zui)基(ji)礎(chu)的(de)材(cai)料(liao),包(bao)括(kuo)聚(ju)富(fu)馬(ma)酸(suan)二(er)羥(qiang)丙(bing)酯(zhi)(PPF)、脂肪族聚酯、聚碳酸酯以及蛋白質、duotangdengtianrangaofenzi。weilejiangdixitongdeniandu,bimianyouyupenzuidegaoniandudaozhidusai,xuyaozaifanyingtixizhongjiarushuangjiandexiaofenzirongji,jixishiji。xishijikeyicanyuzhenggeguhuafanying,zaiguangminshuzhitixizhongshifenzhongyao。SLA具有成型速度快、精度高的特點,但也存在製作成本較高、清洗雜質時可能會影響原形狀等缺點。
2熔融沉積成型(FDM)
也ye被bei稱cheng為wei熔rong融rong堆dui積ji法fa。選xuan用yong熱re熔rong噴pen頭tou,將jiang半ban流liu動dong狀zhuang態tai的de材cai料liao在zai指zhi定ding的de位wei置zhi凝ning集ji,逐zhu層ceng堆dui積ji後hou形xing成cheng器qi件jian。該gai工gong藝yi主zhu要yao選xuan用yong熱re塑su性xing材cai料liao,包bao括kuo石shi蠟la、塑料、尼龍絲和低熔點金屬、陶瓷等。該方法適用於製備中小型規模(中等複雜度)零件,不適合製造大型零件。
3選擇性激光燒結(SLS)
即(ji)利(li)用(yong)紅(hong)外(wai)激(ji)光(guang)束(shu)燒(shao)結(jie)粉(fen)末(mo)。具(ju)有(you)加(jia)工(gong)速(su)度(du)快(kuai)的(de)優(you)點(dian),但(dan)是(shi)成(cheng)型(xing)產(chan)品(pin)表(biao)麵(mian)較(jiao)粗(cu)糙(cao),處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)產(chan)生(sheng)粉(fen)塵(chen)或(huo)毒(du)氣(qi),高(gao)溫(wen)也(ye)會(hui)造(zao)成(cheng)一(yi)部(bu)分(fen)材(cai)料(liao)變(bian)性(xing)或(huo)降(jiang)解(jie)。
3D打印技術在醫療器械領域的應用
1構建個體化3D模型,模擬或指導手術過程
傳統手術治療的醫學模式主要是通過X射線等影像學檢查獲得的二維數據,根據醫生的經驗確定手術方案,不能滿足個體化需求。3D打印可對複雜幾何形狀物體建模,並與已有的二維數據相結合,得到科學準確的病人病變部位模型,為醫生手術治療提供精準指導。
23D打印人工骨支架
骨gu組zu織zhi主zhu要yao由you米mi羥qiang基ji磷lin灰hui石shi和he膠jiao原yuan組zu成cheng,成cheng分fen簡jian單dan,構gou建jian骨gu組zu織zhi工gong程cheng得de到dao了le廣guang泛fan關guan注zhu,並bing取qu得de飛fei速su發fa展zhan。傳chuan統tong的de支zhi架jia技ji術shu,不bu能neng在zai微wei觀guan上shang對dui支zhi架jia的de孔kong徑jing進jin行xing調tiao控kong,而er3D打印技術可以模仿天然骨複雜多孔的結構,使構建精細骨組織支架成為了可能。
33D打印人工器官和血管
相比較傳統的人造器官,3Dshengwudayinzhizaodeqiguangengrongyibeirentijieshou,kejiangjie,bingqiekeyidaitisunshangdeqiguan。danruhebaochizuzhigongchenglixibaodehuoxingyeshimuqianqiguandayindenandian。
4軟骨組織工程方麵的應用
軟骨組織是由膠原、yibufenxibaoyijishuifenzucheng。youyuruanguzuzhizhongruanguxibaodedaixiehuoxingjiaodi,qiewuxueguanfenbu,suoyiruanguzuzhisunshanghouziwoxiufunengliyouxian。suiran,muqianruanguzuzhigongchengrengchuzaishiyanjieduan,juliyouxiaolinchuangyingyongshangyoujuli,danqifazhansuduhelinchuangyingyongqianjingyibeiguangfanguanzhu。
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