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3D打印制造和應(yīng)用-醫(yī)療生物篇

[復(fù)制鏈接]
2022-07-09 網(wǎng)站管理員 網(wǎng)站管理員 2129


3D打印技術(shù)就好比我們在切土豆,只不過是切的逆轉(zhuǎn)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(gè)過程就對(duì)應(yīng)了四種比較常用典型的3D打印技術(shù)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(jìn)行組裝的噴墨打印以及采用粉末燒結(jié)進(jìn)行組裝的選擇性激光燒結(jié)(SLS)。其中,我司領(lǐng)創(chuàng)三維便是以生產(chǎn)制造FDM  SLA LCD這三種技術(shù)類型3D打印機(jī)為主的生產(chǎn)企業(yè)。


過去的幾十年里,3D打印技術(shù)經(jīng)過不斷地技術(shù)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(yīng)用于除了各種工業(yè)用途,還能應(yīng)用于各種醫(yī)療醫(yī)美行業(yè),航空汽車工業(yè),動(dòng)漫模型應(yīng)用,甚至是生物3D打印和用于3D打印軍事武器等用途。

對(duì)于3D打印用于軍事用途的一些過程細(xì)節(jié)我們不為詳知,但是對(duì)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(yáng)揚(yáng)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(shí)遭遇槍擊,經(jīng)數(shù)小時(shí)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(qǐng)勿濫用科學(xué)技術(shù),謹(jǐn)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(yīng)用于構(gòu)建如皮膚、血管、心臟等諸多組織/器官原型,雖然還處于實(shí)驗(yàn)原型狀態(tài),但這不僅為器官替換的宏偉目標(biāo)奠定基礎(chǔ),也可作為體外病理模型服務(wù)于藥物篩選、器官發(fā)育及病變等領(lǐng)域??紤]到器官/組織有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),種類繁多的生物3D打印方法被開發(fā)出來用以針對(duì)不同的應(yīng)用場景。如何根據(jù)應(yīng)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(shè)計(jì)生物墨水便是最重要的技術(shù)要點(diǎn),生物墨水是在可打印性、生物相容性和機(jī)械性能三者中找到平衡點(diǎn)。我們認(rèn)為未來比較會(huì)廣泛應(yīng)用的三個(gè)生物3D打印技術(shù)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(shù)運(yùn)用于臨床。


相對(duì)于還存在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)的生物3D打印技術(shù)而言,實(shí)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(diǎn)主要集中在患者使用的植入物和醫(yī)療設(shè)備上,但最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一集中在解剖復(fù)制品上。從歷史上看,臨床培訓(xùn)、教育和設(shè)備測試都依賴于使用動(dòng)物模型、人類尸體和人體模型來獲得臨床模擬的動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)。但這些存在一些缺陷,包括供應(yīng)有限、處理和儲(chǔ)存費(fèi)用高、模型內(nèi)缺乏病理學(xué)、與人體解剖結(jié)構(gòu)不一致以及無法準(zhǔn)確表示活體人體的組織特征,甚至在實(shí)際治療之前實(shí)施選定的手術(shù)干預(yù)。這些模型有助于醫(yī)生了解難以可視化的患者解剖結(jié)構(gòu),尤其是在使用微創(chuàng)技術(shù)時(shí)。模型還有助于精確確定醫(yī)療設(shè)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(jìn)行的手術(shù),并向臨床團(tuán)隊(duì)傳達(dá)手術(shù)步驟。為了幫助降低成本,一些機(jī)構(gòu)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(xí)和計(jì)劃手術(shù),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(shù)能夠在一個(gè)零件中適用硬材料和軟材料,允許精確復(fù)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(shù)需要如何進(jìn)行,直到患者解剖結(jié)構(gòu)。

就像制造業(yè)中使用鉆模來確保將孔放置在準(zhǔn)確的位置一樣,醫(yī)生也使用導(dǎo)向器和工具來協(xié)助手術(shù)。(領(lǐng)創(chuàng)三維3D打印便與多家醫(yī)療合作單位實(shí)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(shù)輔助工具等)歷史上,手術(shù)導(dǎo)向器和工具是由鈦或鋁制成的通用設(shè)備。通過實(shí)施3D打印,醫(yī)生能夠創(chuàng)建完全遵循患者獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向器,精確定位手術(shù)中使用的鉆頭或其他器械。3D打印的導(dǎo)向器和工具用于使修復(fù)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(shù)后效果。


而對(duì)于3D打印運(yùn)用最廣的案例莫過于3D打印假肢。通常,傳統(tǒng)的制造技術(shù)和材料用于生產(chǎn)功能性假肢的結(jié)構(gòu)部分。增材制造(3D打?。┩ǔT诮涌诓糠謱?shí)施,方法是生成與用戶解剖結(jié)構(gòu)完美契合的復(fù)雜輪廓,從而提高舒適度和貼合度。AM 還應(yīng)用于假肢的外表面,以產(chǎn)生逼真的有機(jī)外殼,隱藏假肢的機(jī)械性質(zhì)。這也允許佩戴者根據(jù)他們喜歡的任何設(shè)計(jì)或風(fēng)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(shù),假肢價(jià)格在5000-50000美元之間,更換或改裝既耗時(shí)又昂貴。因?yàn)榧僦莻€(gè)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(shù)現(xiàn)在經(jīng)常被用于生產(chǎn)與用戶解剖結(jié)構(gòu)完全匹配的特定于患者的假肢部件。3D打印技術(shù)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(fù)雜的、高度定制的癌癥患者面部假肢。醫(yī)學(xué)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(duì)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(biāo)是設(shè)計(jì)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(xiàng)目,這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)!在為戰(zhàn)難難民和許多其他因自然災(zāi)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(yīng)用程序的好處確實(shí)是巨大的。最終有可行的解決方案給醫(yī)學(xué)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(duì)于現(xiàn)代工業(yè)上3D打印技術(shù)的重要性,無論是模型工件驗(yàn)證還是實(shí)際應(yīng)用,3D打印都有著非常廣泛的實(shí)際應(yīng)用??芍^是現(xiàn)代工業(yè)必不可少缺失的一個(gè)環(huán)節(jié)。

領(lǐng)創(chuàng)三維工業(yè)級(jí)FDM,光固化3D打印機(jī),專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)三維打印掃描產(chǎn)品,廣泛應(yīng)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(shù)、等領(lǐng)域。深受各大高校院校 醫(yī)院 科研機(jī)構(gòu)深愛。提供3D打印機(jī)價(jià)格,領(lǐng)創(chuàng)聯(lián)合品牌、閃創(chuàng)三維FDM,光固化3D打印機(jī)廠家電話咨詢18107608348