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3D打印制造和應用-醫(yī)療生物篇

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2022-07-09 網(wǎng)站管理員 網(wǎng)站管理員 2030


3D打印技術就好比我們在切土豆,只不過是切的逆轉過程,切土豆是將加工成土豆片、土豆絲、土豆丁或土豆泥,而3D打印則是將土豆片、土豆絲、土豆丁或土豆泥反向組裝通過熱熔噴絲,或者是固化面成型亦或者是粉末重新組裝成土豆的過程,這四個過程就對應了四種比較常用典型的3D打印技術工藝:采用投影光固化組裝的數(shù)字光處理(SLA  LCD  DLP)、采用纖維堆疊組裝的熔融沉積(FDM)、采用微球進行組裝的噴墨打印以及采用粉末燒結進行組裝的選擇性激光燒結(SLS)。其中,我司領創(chuàng)三維便是以生產(chǎn)制造FDM  SLA LCD這三種技術類型3D打印機為主的生產(chǎn)企業(yè)。


過去的幾十年里,3D打印技術經(jīng)過不斷地技術更新還有更多的3D打印材料誕生,各種3D打印已被廣泛的應用于除了各種工業(yè)用途,還能應用于各種醫(yī)療醫(yī)美行業(yè),航空汽車工業(yè),動漫模型應用,甚至是生物3D打印和用于3D打印軍事武器等用途。

對于3D打印用于軍事用途的一些過程細節(jié)我們不為詳知,但是對于今天發(fā)生了一件令世界震驚的新聞,莫過于日本前首相安倍遭遇槍擊事件,相信經(jīng)過一天的發(fā)酵,已經(jīng)在全網(wǎng)傳的沸沸揚揚無人不知。據(jù)電:78日日本前首相安倍晉三在奈良縣奈良市街頭演講時遭遇槍擊,經(jīng)數(shù)小時搶救無效身亡,終年67歲。據(jù)不可靠消息,槍手所使用經(jīng)過偽裝的霰彈槍系便由自行3D打印改裝而來。(請勿濫用科學技術,謹慎使用方式,遵守法律法規(guī))

近年,生物3D打印已被廣泛地應用于構建如皮膚、血管、心臟等諸多組織/器官原型,雖然還處于實驗原型狀態(tài),但這不僅為器官替換的宏偉目標奠定基礎,也可作為體外病理模型服務于藥物篩選、器官發(fā)育及病變等領域??紤]到器官/組織有復雜的結構,種類繁多的生物3D打印方法被開發(fā)出來用以針對不同的應用場景。如何根據(jù)應用需求來選擇合適的生物打印方法?生物3D打印的發(fā)展、設計生物墨水便是最重要的技術要點,生物墨水是在可打印性、生物相容性和機械性能三者中找到平衡點。我們認為未來比較會廣泛應用的三個生物3D打印技術是投影式光固化打印、懸浮支撐打印及同軸打印,相信不久的將來我們便可以將生物3D打印技術運用于臨床。


相對于還存在實驗室狀態(tài)的生物3D打印技術而言,實際醫(yī)療上用于3D打印的案例也數(shù)不勝數(shù),雖然醫(yī)療行業(yè)中3D打印的重點主要集中在患者使用的植入物和醫(yī)療設備上,但最大的應用領域之一集中在解剖復制品上。從歷史上看,臨床培訓、教育和設備測試都依賴于使用動物模型、人類尸體和人體模型來獲得臨床模擬的動手經(jīng)驗。但這些存在一些缺陷,包括供應有限、處理和儲存費用高、模型內(nèi)缺乏病理學、與人體解剖結構不一致以及無法準確表示活體人體的組織特征,甚至在實際治療之前實施選定的手術干預。這些模型有助于醫(yī)生了解難以可視化的患者解剖結構,尤其是在使用微創(chuàng)技術時。模型還有助于精確確定醫(yī)療設備的尺寸。醫(yī)生還可以使用這些模型向患者及其家屬解釋即將進行的手術,并向臨床團隊傳達手術步驟。為了幫助降低成本,一些機構已經(jīng)開發(fā)了一些程序,外科醫(yī)生可以在低成本人體模型上練習和計劃手術,這些人體模型移植有患者特定的3D打印模型。再加上3D打印技術能夠在一個零件中適用硬材料和軟材料,允許精確復制人體組織、鈣化和骨骼,這意味著外科醫(yī)生現(xiàn)在可以更好地了解手術需要如何進行,直到患者解剖結構。

就像制造業(yè)中使用鉆模來確保將孔放置在準確的位置一樣,醫(yī)生也使用導向器和工具來協(xié)助手術。(領創(chuàng)三維3D打印便與多家醫(yī)療合作單位實行合作在3D打印頸椎校正輔助和立體定向鉆孔引流以及一些手術輔助工具等)歷史上,手術導向器和工具是由鈦或鋁制成的通用設備。通過實施3D打印,醫(yī)生能夠創(chuàng)建完全遵循患者獨特解剖結構的導向器,精確定位手術中使用的鉆頭或其他器械。3D打印的導向器和工具用于使修復治療(螺釘、鋼板和植入物)的放置更加精確,從而獲得更好的術后效果。


而對于3D打印運用最廣的案例莫過于3D打印假肢。通常,傳統(tǒng)的制造技術和材料用于生產(chǎn)功能性假肢的結構部分。增材制造(3D打印)通常在接口部分實施,方法是生成與用戶解剖結構完美契合的復雜輪廓,從而提高舒適度和貼合度。AM 還應用于假肢的外表面,以產(chǎn)生逼真的有機外殼,隱藏假肢的機械性質。這也允許佩戴者根據(jù)他們喜歡的任何設計或風格完全定制他們的假肢。僅在美國,每年就有近200000例截肢手術,假肢價格在5000-50000美元之間,更換或改裝既耗時又昂貴。因為假肢是個人物品,每一件都必須是定制的或適合佩戴者的需要。3D打印技術現(xiàn)在經(jīng)常被用于生產(chǎn)與用戶解剖結構完全匹配的特定于患者的假肢部件。3D打印技術已被用于生產(chǎn)各種各樣的產(chǎn)品,從舒適貼合用戶的假肢連接到復雜的、高度定制的癌癥患者面部假肢。醫(yī)學上的3D打印正在幫助假肢的發(fā)展。已知傳統(tǒng)制造的假體非常昂貴,并且對于被截肢者來說也不舒服。3D打印解決了這些問題。最終目標是設計既適合特定患者需求又具有成本效益的舒適假體。隨著3D打印假肢和3D打印假腿的眾多項目,這個目標已經(jīng)成為現(xiàn)實!在為戰(zhàn)難難民和許多其他因自然災害而受傷的人提供假肢或更換肢體方面,已經(jīng)做了偉大的工作。此應用程序的好處確實是巨大的。最終有可行的解決方案給醫(yī)學界和患者都帶來了希望和喜悅。

3D打印在于工業(yè)上的用途我們這里不一一概述,前文我們有講解過對于現(xiàn)代工業(yè)上3D打印技術的重要性,無論是模型工件驗證還是實際應用,3D打印都有著非常廣泛的實際應用。可謂是現(xiàn)代工業(yè)必不可少缺失的一個環(huán)節(jié)。

領創(chuàng)三維工業(yè)級FDM,光固化3D打印機,專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質三維打印掃描產(chǎn)品,廣泛應用于航空、工業(yè)開發(fā)、手板、教育、汽車工業(yè)、醫(yī)療醫(yī)美、藝術、等領域。深受各大高校院校 醫(yī)院 科研機構深愛。提供3D打印機價格,領創(chuàng)聯(lián)合品牌、閃創(chuàng)三維FDM,光固化3D打印機廠家電話咨詢18107608348

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