3D打印在很多工业领域包括医疗行业,是一项颠覆性技术。增材制造不仅增加了治疗患者的方法,还减少了医疗技术的创新成本。 

 

3D打印在怎样影响医疗产业? 

 3D打印被用在设计和制造医疗器械的主要原因之一是它显著降低了医疗成本每一年,新医疗设备都会花去上千万美元,而增材制造设备不仅扩展了每一块钱带来的效益,并改进了技术。国际数据公司(IDC)发布了3D打印消费指南其中包含了美国、欧洲、亚洲/太平洋的数据3D打印最影响最显著的产业或多或少都是一致的:汽车、医疗和航天。2017年美国国家卫生研究院花费了625万美元建成了3D生物打印和再生医学中心。预计在2018年在医疗行业中的3D打印消费将超过一千万美元。 

The International Data Corporation (IDC) published the 3D Printing Spending Guide

IDC报告写道:“医疗也需要经历快速发展,预估年均复合增长率 (CAGR)达35.4%。3D打印/生物打印组织、器官和骨骼则是花费最多的。” 因其高成本效益和定制的打印程序,医疗产业可能在2021年以后成倍增加在3D打印上的开支。除了美国,其他主要投资者来自西欧和中国。 

 

3D打印能怎样挽救你的生命? 

增材制造现在和将来能够为医疗行业带来无数现有和潜在的益处。我们概括了4个3D打印影响医疗的类目,但请记住这只是冰山一角,很快就都会超出我们的预想。 

 

1.手术规划解剖建模 

  所有人类都是不同的,他们都有不同尺寸和形状的器官和四肢。千差万别的疾病和损伤都可能将一个普通的手术转变为复杂的甚至不可能完成的任务。3D打印的相同解剖模型让操作和预估所有可能在实际手术中发生的情况成为现实。甚至在现实案例中,术前规划可以让手术更快并缩短了病人的恢复期。贝斯泰医学中心的一生在规划脑部手术时频繁使用3D模型并表示它们有巨大的帮助。 

波兰专家使用3D打印肝脏模型治疗癌症的案例。树脂基材料和 DLP/SLA 3D打印技术是打印仿真心脏的最佳选择。医疗模拟专家David Escobar表示可以使用FDMSLA 3D打印机和柔性材料,因为相比硬性材料,它能更好地表现血管和组织。总的来说,3D打印技术,例如FDM, SLA, DLP, Polyjet和其他技术都能用于医疗建模上。如果你没有3D打印机,你可以在我们的目录中搜索找到和您的项目相关的制造方。只需上传您的文件预付价格对比或申请制造方报价。一些制造方可以将MRICT扫描转化为3D打印模型。 

2. 3D打印植入物 

植入物是医疗产业最重要的组成成分之一事实上每个人都是不同的,并有自己独特的解剖结构,所以在工厂流水线上制作是不太可能的。每个植入物都是按需制造的,幸好有3D打印,定制植入物更便宜易得。 

 

金属植入 

打印金属零件可以完美契合骨骼组织并加快恢复速度。使用DMLSEBM技术3D打印金属可以制作这些物件。北卡罗来纳大学(UNC)和北卡罗来纳州立大学(NCSU)科学家们研究了这两种3D打印技术。研究名称为:“Osseointegration1 of Coarse and Fine Textured Implants Manufactured by Electron Beam Melting and Direct Metal Laser Sintering”

 EBM (A) versus DMLS (B) implant. DMLS, direct metal laser sintering; EBM, electron beam melting.

EBM (A) VS DMLS (B) 植入物 

 他们总结说这项研究表明了增材制造为制造可以轻松定制和良好匹配的骨整合植入物提供了许多方法。“AM植入物提供了匹配患者独特的解剖特征的定制几何体和定制表面织态结构保证植入体稳定的方法。研究表明粗纹理的表面可以为钛合金植入物提供比精细纹理表面更高的表面强度。

塑料植入 

特殊塑料和其他材料都可能被用到3D打印植入物中。例如,2012年在俄亥俄州,科学家将患者超过70%的头骨替换成3D聚醚酮酮(Polyetherketoneketone (PEKK)打印。它是和骨头类似的生物医学聚合物,并具有骨引导性,这意味着骨细胞可以在其中生长并附在其表免的小细节上 

3. 3D打印假肢 

假肢被认为是另一个局部医疗领域。制作精良的义肢会花费上千美元且制作很困难3D打印十倍降低制作成本,让它走入寻常百姓家。可以在这里找到假肢的开源模型: 

 

低成本3D打印假肢零件 

每年都有上百万人包括小孩需要假肢,而只有20%的人能够买得起。e-NABLE是一个致力于让假肢为大众更便宜易得的国际志愿者社团。他们分享3D打印模型、工具,有时候甚至免费向需要的人给一只手”。 

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 下一步:3D打印仿生手臂 

Open Bionics是一个致力于制造全球第一便宜和全功能的仿生手臂的设计师和工程师小组。公司CEO Joel Gibbard在年少时期就开始关于机械手的工作他说他们现在是为为反式径向截肢开发产品,即给还有一部分前臂却缺失一部分手掌以上部分上臂缺陷者。 Joel:“因此他们都有肘关节连接义肢承筒和胳膊,而没有手。我们已经发现当我们把佩戴者的肌肉放在他们的胳膊上,当他们放松肌肉时,我们探测到他们的皮肤表面有电流。手可以分开控制每个手指,佩戴者可以给予指令做不同的事情,所以他们可以分别使力移动手指。 

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3D打印机可以制造器官吗? 

 你可能已经读过科学家3D打印了肾或别的器官。但是关键的事实在于,至少现在增材制造不能提供全功能的器官并完整移植缺陷。它们能做的是使用活性组织复制一些器官。然而,这是医疗行业进入下一次革命至关重要的一部分。如果你想要直到3D打印机是怎样影响正畸产业,可以查看我们的指南,使用牙科的增材制造方。 

主要指南 

Manufacturing Guides

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