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美国EWI实验室利用增材制造工艺改善病人的护理

2017-01-25 328浏览 标签: 美国增材制造

2017年123日美国EWI实验室官网公布消息称,研发人员利用增材制造工艺可有效改善病人的护理情况。

医疗领域是最早应用增材制造技术的行业之一,这是因为医疗领域对高价值的定制产品有着很大的需求。矫形产品通常尺寸较小,非常适于采用增材制造工艺。采用新材料生产组件的能力也是驱动其发展的重要因素。从2007年以来,利用电子束熔融工艺已经制备了60000多个髋臼杯并已成功进行了植入。此外到2013年初,在手术中已经使用了6000多个增材制造脊柱植入物。

 


图: 一整套矫形装置


增材制造技术可以很好地满足医疗植入物行业的各种需求。目前研发人员可以构建复杂的形状,如创建最优化的细胞结构可以获得很高的强度重量比,同时也可以创建拥有不同材料密度的物体。

长期以来,多孔涂层与医疗植入物一起使用,从而提供骨头向内生长所需要的表面特性。然而这些涂层易于基底产生粘附问题,从而使得生物力学兼容性变差。增材制造工艺可以设计和生产具有集成细胞结构的组件,从而可以轻易的解决骨质疏松的问题。

增材制造可以帮助医疗从业人员更高效地满足患者的特定需求。医护人员可以利用CTMRI技术创建三维计算机辅助设计模型。增材制造技术可以根据相关模型为患者提供定制医疗植入物。这种定制服务可以减少手术时间、提高患者舒适度、降低失败率、潜在降低手术的整体成本和患者的恢复时间。

塑料和金属增材制造材料都已经成功应用于医疗领域。在金属增材制造领域,矫形和假肢产业处于最前沿。Ti-6Al-4V是一种医用植入物材料,具有抗腐蚀、抗疲劳、高强度以及低刚度的特性。


图: 利用增材制造工艺生产的股骨柄植入物


整个医疗器械行业都会受到高度的监管,所以优化增材制造工艺的各个工序(从粉末源至后处理)都将面临挑战。同时增材制造技术的快速进步也需要增加新的检查和鉴定技术,才能确保医疗设备的质量。目前美国食品和药品监督管理局(FDA)专注于开发增材制造技术设备的使用指南。这些指南将侧重于设计、制造、检验以及测试等内容。

美国EWI实验室的研发团队可以提供医疗增材制造每个工序的技术服务,如设计、材料研发、技术选择、工艺优化以及检查等。

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