【科技前沿】3D打印鈦合金人體骨骼,原來“換骨”術早就有了
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自20世紀60年代,純鈦開始作為人體植入物被應用于臨床口腔研究。隨著具有更加優異使用性能的Ti-6Al-4V合金的開發,鈦合金開始被廣泛應用于醫用植入物市場。
在我們國家,這樣的植入手術已經成功了好幾例:
2015年,唐都醫院為病人換上3D打印鈦合金胸骨
2017年,西安交大第一附屬醫院神經外科為患者進行的顱骨修補手術,利用的是3D打印頭部顱骨;
這種案例還有很多,在國外也有很多應用:
西班牙薩拉曼卡大學醫院的手術小組委托遠在澳大利亞墨爾本的Anatomics醫療設備公司,為患者量身打造了一個結構非常復雜的鈦金組件,以便能夠與患者的胸骨和肋骨結構結合得天衣無縫。
由于經過多年試驗,鈦合金3D打印植入物臨床應用表現優異。
中國醫療3D打印產業化做得最具規模的廠商愛康醫療,于2020年3月23日發布了2019年度業績公告,公司2019年實現收入9.27億元人民幣,同比增長54.3%,實現歸母凈利潤2.67億元,同比增長84.2%,業績非常亮眼。
他們在公告中表示,收入大幅增長的主要原因包括:
借助3D打印技術和3DACT平臺樹立品牌形象,并取得額外市場份額;
利用國際學術資源積極開拓市場;
由于需求不斷增加,關節手術在中國內地更多的醫院內進行,因而有效地推動了3D打印骨科產品和常規髖膝關節產品的銷售。
△電子束金屬3D打印技術生產的鈦合金骨小梁多孔髖臼杯,2015年獲食品藥品監督管理總局上市許可,具有優異的骨長入效果
據了解,愛康醫療剛在常州投資新建了一個大型的骨科產品生產工廠,將大大超過北京工廠的產能;另外,目前已經一共部署了超過10臺金屬3D打印機(大多數是Arcam電子束金屬3D打印機),專門用作骨科植入物的生產和研發。
據了解,愛康醫療剛在常州投資新建了一個大型的骨科產品生產工廠,將大大超過北京工廠的產能;另外,目前已經一共部署了超過10臺金屬3D打印機(大多數是Arcam電子束金屬3D打印機),專門用作骨科植入物的生產和研發。
△電子束金屬3D打印過程實拍
這種采用高能高速的電子束選擇性地轟擊金屬粉末,從而使得粉末材料熔化成形的快速制造技術。工藝過程為:先在鋪粉平面上鋪展一層粉末;然后,電子束在計算機的控制下按照截面輪廓的信息進行有選擇的熔化,金屬粉末在電子束的轟擊下被熔化在一起,并與下面已成形的部分粘接,層層堆積,直至整個零件全部熔化完成;最后,去除多余的粉末便得到所需的三維產品。上位機的實時掃描信號經數模轉換及功率放大后傳遞給偏轉線圈,電子束在對應的偏轉電壓產生的磁場作用下偏轉,達到選擇性熔化。
這么先進的醫療技術給很多人帶去了希望,也挽救了很多家庭。3D打印技術還在繼續發展,科學家也在積極的研究帶有細胞的3D打印技術,相信不久的將來,這種無生命的3D打印技術可以變為有生命的打印技術,更好的為人們服務。
部分資料來源:南極熊3D打印網
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