骨骼打印的案例
INSPIRE 在3D打印骨骼上的應用
10、把重建好的中段導進第二次優化的文件中
11、用第一次優化結果的重建模型布爾運算求差減去第二次優化結果的重建模型
爆炸圖剖面局部：
12、再次使用同樣的工況優化，但優化類型選擇格柵優化，修改格柵結構的參數至可打印的范圍。
得出結果并分析，在結果封套的極端情況下，得出的應力和安全系數都在接受范圍內。即完成優化，導出STL即可進行后續打印工作。
局部細節
總結：
使用INSPIRE在保證產品性能、壽命的情況下，極大地減輕了骨骼重量，減少打印成本，第三次優化出的格柵結構，并非完全用來填充主體，而是充當補強結構，增強原本拓撲至極限的骨骼實體部分且能與身體組織更好地結合。
實際打印效果
展開 METHOD LABS打印機，研發用于肘部移植的骨骼友好型材料
來源：Stratasys
西班牙國家研究委員會（CSIC）膠體處理小組日常使用COLFEED4Print的打印技術制造創新產品。他們目前專注于多個領域，其中就包括開發生物相容性3D打印絲材實現骨骼和組織再生。
R+D+I的未來：Oss骨誘導性絲材在創新案例中的應用
具備骨誘導性的Oss是一種可生物降解的聚合物絲材，內部含有高度分散的生物活性成分（TCP, HAp, Mg等等），是3D打印定制化骨骼和組織再生的理想選擇。
這類絲材的主要優點在于它們可以結合不同的特性。比如生物降解性、生物相容性或滿足移植需求的抗菌效果——如紫外線消毒和定制孔隙率，這些特性使其成為體外細胞培養和臨床體內研究的理想材料。
由于能夠在可控環境中打印出具實驗性的高級3D絲材，為醫療應用提供必不可少的表面高精度，MakerBot METHOD和LABS設備被用于打印這種生物可降解絲材。在這種情況下，Oss細絲被用作患者肘部部分切除后的移植解決方案。在整個過程中，我們可以看到對于這類應用，所使用的原料和可控的生產過程同樣重要。
尺骨骨不愈合的再手術過程
在這個理論案例中，一名帶著骨整合板的患者發現移動肘部時出現問題。
醫生對患肢進行CT掃描，以便通過3D影像檢查肘部無法正常彎曲的原因。
為確保找到最優解決方案，醫生還對健肢也進行了CT掃描，并將影像進行鏡面反轉，再把兩個影像結果疊加。通過這種方式，患肢的肘部就能與健肢進行對比。
比較兩個影像后發現，患肢的某些區域不應出現骨頭，另一些區域則沒了骨頭。因此，醫生決定進行截骨術（切除不健康的部分），并用移植骨骼代替。
至此，就解釋了患者真實病例的操作過程。
展開 【科技前沿】3D打印鈦合金人體骨骼，原來“換骨”術早就有了
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。
展開 3D打印新生物材料有助于骨骼修復再生
骨組織工程(BTE)是材料科學和生物工程領域的一個新興領域，研究人員致力于設計一種理想的仿生材料，優化當前的骨骼輔助修復手段。盡管目前還沒有實驗成果能從實驗臺上轉移到臨床領域，但在結合了各類尖端技術的研究中，已經出現不少令業內人士興奮的新方法。從實驗室的生物制造過程來看，細胞、蛋白質、生物成分和生物材料的相互作用，可以實現工業化規模的再生醫學材料制造。
傷筋動骨還要一百天？3D打印新生物材料有助于骨骼修復再生
德累斯頓大學(TU Dresden)醫學院轉化骨、關節和軟組織研究中心(Centre for Translational Bone，簡稱CBT)的研究人員在《生物制造》(Biofabrication)雜志上撰文指出，他們研發了一種磷酸鈣接合劑配方，通過將活的生物細胞封裝在3D打印BTE材料的生物墨水中，建立類似于基質的支架。研究人員最初提出的制造方案，主要方向是為細胞在糊狀磷酸鈣骨接合劑(CPC)中存活提供最佳條件，隨后，他們又提出了一種用于骨發育和軟骨發育的軟骨組織移植模型。
制造仿生材料是高度復雜的工程，細胞和細胞外基質復雜的特性，使其天然難以使用現有技術再現。因此，組織工程的主要目標是，開發功能相似的結構和類似于組織或器官的生物/化學成分。由于生物礦化材料更適合設計骨骼模擬基質，格林斯基(Gelinsky)和他的同事們使用了一種多通道3D打印技術，將自定CPC與間充質干細胞生物墨水結合起來。這種含有人類細胞的生物墨水是用海藻酸酯甲基纖維素(alg/mc)混合制成的，由同組研究人員早前研發。
總的來說，新型生物材料包括可標繪CPC、載有細胞的生物墨水和納米晶羥基磷灰石(HAp)，在3D打印生物支架生物淋溶器中通過多通道擠壓，制成高剛度、骨狀礦物結構的支架以支持細胞生長。
展開 
一米五的身高有救了?
就在最近，來自美國紐約大學的醫療團隊宣布研究出一種可以促進骨骼生長的技術 —— 骨骼3D 打印植入。
給大家劃個重點，關鍵信息就在打印材料和植入吸收。
醫生按照真實骨骼缺失的部分，打印出需填充部分的骨骼支架，然后植入，并補全骨骼。
3D 打印植入物示意圖
普通的骨骼修復手術到這里就差不多已經結束了，可這次的3D 打印植入技術卻不是。
它還有吸收再生這個步驟。
而施展再生術的精髓就是一種叫類凝膠貝塔磷酸三鈣的材料。
團隊實驗發現，使用類凝膠貝塔磷酸三鈣打印出骨骼生長支架，然后再在支架表面涂上雙嘧達莫這種物質，能讓骨骼生長速度加快近50%。
簡單來說就是這兩種特殊材質結合，會吸引骨骼干細胞，刺激新骨骼骨髓生長和供血。
新生長的骨骼在會按照支架的形狀生長，并最終將支架吸收。
也就是說在此技術下，患者可以得到新的天然骨骼，而非其他異體。
在六個月內，綠色的骨骼逐漸吸收了紫色的植入物
道理都講明白了。
知道你們最關心的，是這玩意兒能不能幫人長高？！
emmmmm，答案是：某種程度上可以，但風險很高。。。
3D 打印植入技術的確可以優化 “ 碎骨增高 ” （ 這是一個有知覺的名字 ）這種骨調整手術。
傳統的 “ 碎骨增高 ” 術，需要將腿骨打孔，并插入鋼管。
再把腿骨截斷，拉長，并用鋼針固定好，穿上延長器，等待骨骼慢慢愈合才能最終達到增高的目的。
而愈合期平均在一年以上。。。
想想就覺得好痛！
而3D 打印植入技術中的材料和骨支架，能加速腿部截斷拉長部分的生長，減緩延長器對腿部造成的疼痛。
展開 利用3D打印技術實現“私人定制”手術
導讀： 3D打印技術可以幫助醫生制定最佳的手術方案，輕松實現“私人定制”，避免手術風險，在降低患者醫療成本的同時，更為患者提供了精準、微創、個體化的診療方式。
3D打印骨骼模型
3D打印技術可以幫助醫生制定最佳的手術方案，輕松實現“私人定制”，避免手術風險，在降低患者醫療成本的同時，更為患者提供了精準、微創、個體化的診療方式。近日，一位面部多發骨折患者在城陽區人民醫院3D打印臨床醫學轉化中心支持下，成功實施手術治療，恢復良好。
不久前，市民者張先生因為意外不慎受傷，面部及頭部傷情嚴重，尤其是面部多處骨折。為了實施精準手術，縮短手術時間，減輕患者痛苦，同時讓患者及家屬清楚和直觀的了解傷情，城陽人民醫院口腔科手術團隊與3D打印臨床醫學轉化中心開展病例討論，進行增強CT檢查并進行了三維重建，按照1：1比例打印出患者受傷部位及傷情3D模型，與患者共同做好充足的術前準備。手術順利完成，病人在手術面積、手術時間和術后恢復等多方面都比以往手術效果明顯。
據口腔科副主任張曉燕介紹，通過3D打印模型，可以清晰地看到患者的骨折類型，能夠直觀向為患者說明病情，醫生可以通過模型系統地把握患者的骨折情況，在術前做好鈦板的選擇和預彎，在術中，嚴格按照之前預彎的情況把板子植入，大大節省了手術的時間。
“3D技術在口腔科還有其他的應用，比如種植導板，義齒（假牙）安裝，患者后期戴假牙時，通過數碼從口腔里一掃描，數據一出來，兩個小時就可以直接把打印的模型戴上，這種模型不需要打磨，無縫對接，也節約了患者的時間。除此之外，頜面部整形時，可以通過打印的植入物直接植入患者的體內，達到完美的術后整復的效果。”張曉燕說。
展開 研究人員使用等離子噴嘴促進骨與3D打印植入物的整合
弗勞恩霍夫表面工程和薄膜研究所的研究人員開發了一種3D打印方法，該方法使用等離子噴嘴促進骨與3D打印植入物的整合。
大多數骨植入物都用化學涂層處理，促進骨骼生長;雖然植入物仍然存在，但是植入物充當支架并最終被骨骼包裹。3D打印機擠出的每一層上都噴射了一股含有冷氨基的等離子體。這是將整個植入物注入骨骼友好的基質，加速生長速率，同時降低排斥風險。通過在混合物中添加抗生素也可以阻止感染。
據了解，植入支架也是在共聚物中3D打印，隨著時間的推移溶解，讓骨細胞成長為合成結構盡快并最終更換由身體自身的酶逐漸分解的植入物。根據正在修復的骨骼類型，結合某些填充物以增加植入物的剛度。
人們不必贊同這樣一種理念，即每個人都像雪花一樣獨特，要明白人們并非都是一樣的; 3D打印通過提供更貼合，更低成本且更安全的定制解決方案，使醫學植入領域能夠趕上現實。
來源：中國3D打印網
展開 3D打印的眼角膜可能就要成為器官打印的先驅了
Precise Bio的生物打印眼角膜能夠代替由于疾病或創傷損壞的天然眼角膜
有一個未來可能發生的問題，你可能從來都沒想到過：如果自動駕駛的汽車真的流行起來，使得交通死亡的數量下降，捐贈的可移植器官數量也會隨之減少。目前，大約有20%的捐贈器官都來源于在交通事故中去世的人。
幸運的是，這里有一種未來可能投入使用的解決方案：3D打印器官。這項技術還遠沒有達到臨床的要求，因為研究人員還在嘗試弄清如何打印含有血管和神經的復雜組織結構。但有跡象表明了這一領域早期的進步，那就是在眼睛方面的發展。
Precise Bio是一家在北卡羅萊納州的初創企業，由著名的維克森林再生醫學研究所的一些教授贊助，Precise Bio主要研究生物打印各種組織，為醫療提供一系列應用。這家公司剛剛宣布第一項產品將是可移植的人類眼角膜。“我們計劃把我們的打印產品存入眼庫，”Precise Bio的CEO Aryeh Batt說。
生物打印機是一種特殊的3D打印機。它并不是鋪下一層層塑料或金屬來逐漸構造一個結構，而是鋪下一層層細胞和生物兼容的材料來構造組織。
Precise Bio用一種叫做激光誘導轉移的技術把一滴滴的生物墨水推到培養皿中
在一篇IEEE Spectrum的獨家專訪中，Batt說他的公司目標很高，并想要最終超越整個器官移植系統。“醫生可以用打印出來的組織，而不是捐贈的組織，”他說。公司的生物打印機能夠制造規格一致的組織，也能夠打印定制的組織來滿足病人的需求。“這是工廠制造過程，”Batt說。無論哪種方式，都能讓我們遠離今天病態的抽簽體系。
生物打印是一塊熱門的研究方向，有著良好的應用前景，比如說給燒傷患者打印皮膚，為骨科修復打印骨骼和軟骨。
展開 不銹鋼3D打印模塊化房屋
容納所有系統的主要中心能源塔將使用EXOSTEEL鋼鐵機器人3D打印技術建造。
△MadreNatura項目建成后的效果圖。圖片來自MASK建筑事務所
EXOSTEEL外骨架
一旦MASK建筑事務所的項目從設計概念轉向實際施工，他們會將建筑三分之一高度的空心中心柱插入地下來建造房屋，該柱子將由支撐房屋三層的木梁來加固。每層樓都將被模仿房屋有機形狀的面板所分割和支撐。
每個住宅都將使用EXOSTEEL鋼制3D打印外骨骼建筑系統進行制作，該系統利用了MX3D的3D打印技術和庫卡（KUKA）的機械臂。
MX3D專有的線弧增材制造（WAAM）技術旨在將工業機器人和動力源整合，將其轉化為可以使用定向能量沉積（DED）3D打印工藝的3D打印機。
在此之前，該公司曾在阿姆斯特丹市中心打印了一座不銹鋼橋，展示了其WAAM技術的能力。MX3D橋 "自2015年以來一直在籌備中，直到今年早些時候才揭開面紗，它涉及使用四個工業WAAM機器人協同工作，3D打印超過6000公斤的不銹鋼。
對于Madre Natura項目，MASK建筑事務所希望利用MX3D的WAAM技術來3D打印房屋的所有結構件、柱子、承重梁和支撐單元。該計劃是利用WAAM與帶激光工具的KUKA機械臂集成，對鋼粉進行3D打印，以建造建筑物的不同方面。
MASK建筑事務所目前正在尋找投資者，力圖將該項目推向下一個階段。不過在Madre Natura成為現實之前，他們的技術和設計仍需要一些完善。
MASK設計工作室也表示說："這只是我們的第一步，我們知道已經找到了一個解決方案，但還需要進一步改進它。我們正在設計大膽的有機房屋，以吸引這個領域更多人的目光，但我們也期待接下來的項目更加有突破性"。
展開 解析：3D打印技術如何影響未來
例如，總部位于美國德克薩斯州的初創公司Icon正在與非營利組織New Story合作，以低于4000美元的成本在24小時內用水泥打印了一個單層住宅房屋，該項目的最終生產版本是創建400至800平方英尺的住宅，該設計成果已在德克薩斯州奧斯汀SXSW大會上進行了首次公展。如果類似的技術和設計工藝能不斷改進和推廣，將助推數以百萬計無家可歸的人得以安居。3D打印技術還被用于人道主義救援，向災區和難民營提供基本商品和服務。例如，尼泊爾地震時，聯合國曾把3D打印作為其地震反應計劃的一部分，包括打印衛生基礎設施所需的定制管道部件等。
提高現代醫學的個性化水平。2014年，世界首例3D打印椎骨取代人體椎骨的手術在北京成功舉行。它被認為是現代醫學的一大進步，因為與傳統的椎骨替代品相比，特別設計的3D打印骨骼形狀更好地契合了人體結構，更耐用的同時可以使人體更快更好的恢復。這是模仿患者的解剖結構進行3D個性化植入的一個典型案例，然而，3D打印在醫學上的應用遠不止這些，它創造了一個全新的個性化醫學領域，比如說3D打印藥物。對于患有長期性疾病或老年患者來說，每天可能需要服用數十粒藥物，而研究證明，有30%—50%的人因沒有正確服用藥物而導致治療效果下降甚至引起副作用。
通過3D打印精確控制藥物成分，根據個人需求將數十粒藥物的效果合成到一粒藥物上，這個過程中還可以在一些成分的表面涂上特殊材料來延緩藥效的釋放，以使科學家可以對服用后的藥效進行精確的控制。雖然由于醫學的嚴格調控，高度個性化的3D打印藥劑可能需要數十年才能廣泛服務于患者，但這種趨勢已非常明顯。3D打印為醫學界引入的另一項革命性的服務是重新構想醫療程序。現在進行手術前，大多數醫生用二維圖像來確定手術方法，這種傳統的成像技術不是很精確。
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