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3D資訊
首頁(yè) > 資訊中心青島3D打印骨科材料的三個(gè)不可避免的創(chuàng)新
發(fā)布時(shí)間：2024-01-25
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骨科3D打印是醫(yī)療器械增材制造最有前途的應(yīng)用之一。
3D打印已經(jīng)被世界上最大的骨科制造商Stryker 等大型設(shè)備開發(fā)商和Restor3d 等初創(chuàng)公司用于制造骨科植入物和工具。
3D打印材料的一些關(guān)鍵創(chuàng)新將在未來實(shí)現(xiàn)更好的骨科設(shè)備。
Restor3d產(chǎn)品開發(fā)高級(jí)副總裁 Nathan Evans 表示，這不是是否會(huì)發(fā)生的問題，而是何時(shí)發(fā)生的問題，他指出了他期待在3D打印骨科領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的三項(xiàng)下一代材料進(jìn)步。
“我認(rèn)為它們都會(huì)發(fā)生，”他在接受《醫(yī)療設(shè)計(jì)與外包》采訪時(shí)說道?！皢栴}是：這會(huì)在 5 年還是 15 年內(nèi)發(fā)生？”
1、可生物降解
可生物降解材料是骨科領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題，自從大約十年前興趣達(dá)到頂峰以來，它可能已經(jīng)有點(diǎn)褪色了。
“很多外科醫(yī)生都會(huì)說，‘如果你能打印出可生物降解的材料，那不是很酷嗎？’”埃文斯說。
特別是在軟組織修復(fù)（韌帶、肌腱等）中，可生物降解的材料可以讓植入物在軟組織愈合后被身體吸收。
2、藥物輸送
藥物洗脫或藥物輸送材料可以使復(fù)合材料或3D打印材料能夠利用抗生素來預(yù)防感染或利用腫瘤藥物來對(duì)抗癌癥。
FabRx等初創(chuàng)公司的研究人員正在開發(fā)藥品3D打印技術(shù)。Fabrx銷售的設(shè)備可以3D打印個(gè)性化藥物，允許定制形狀、質(zhì)地和口味，或?qū)⒍喾N藥物組合成一個(gè)藥丸。
但開發(fā)可在局部洗脫或輸送藥物的3D打印骨科植入物材料則是另一回事。挑戰(zhàn)包括當(dāng)前3D打印技術(shù)的局限性、尋找不會(huì)使藥物失活的設(shè)備的滅菌方法以及監(jiān)管障礙。
3、可植入聚合物
雖然像Restor3d這樣的設(shè)備制造商使用聚合物來3D打印矯形工具，如試驗(yàn)、切割導(dǎo)向器和沖擊器，但仍需要經(jīng)過驗(yàn)證可用于植入用途的聚合物。即使是生物相容性聚合物也大多用于短期、暫時(shí)的皮膚接觸或牙科用途。
“用于長(zhǎng)期植入物的3D打印聚合物非常非常少，”埃文斯說?！坝幸恍?- PEEK 是人們?cè)?D打印植入物上做了一些事情的一種。”
聚合物3D打印骨科植入物將保留金屬3D打印骨科植入物的一些優(yōu)點(diǎn)，例如表面孔隙率和針對(duì)患者的定制。
但對(duì)于植入式設(shè)備而言，聚合物可能比金屬更具優(yōu)勢(shì)。其中一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是與金屬相比，聚合物的成像偽影相對(duì)減少。另一個(gè)原因是聚合物的剛性不如金屬，這是應(yīng)力屏蔽的一個(gè)因素。
“當(dāng)金屬植入物由于非常堅(jiān)固而承受所有負(fù)載時(shí)，它周圍的骨頭實(shí)際上會(huì)吸收，因?yàn)樗辉俪惺茇?fù)載，”埃文斯說?！暗蔷酆衔锱c天然骨骼的強(qiáng)度和模量或剛度更接近，因此可以更好地共同分擔(dān)負(fù)載。有一些數(shù)據(jù)表明，對(duì)于某些應(yīng)用，聚合物實(shí)際上可能更好。”
3D打印已經(jīng)被世界上最大的骨科制造商Stryker 等大型設(shè)備開發(fā)商和Restor3d 等初創(chuàng)公司用于制造骨科植入物和工具。
3D打印材料的一些關(guān)鍵創(chuàng)新將在未來實(shí)現(xiàn)更好的骨科設(shè)備。
Restor3d產(chǎn)品開發(fā)高級(jí)副總裁 Nathan Evans 表示，這不是是否會(huì)發(fā)生的問題，而是何時(shí)發(fā)生的問題，他指出了他期待在3D打印骨科領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的三項(xiàng)下一代材料進(jìn)步。
“我認(rèn)為它們都會(huì)發(fā)生，”他在接受《醫(yī)療設(shè)計(jì)與外包》采訪時(shí)說道?！皢栴}是：這會(huì)在 5 年還是 15 年內(nèi)發(fā)生？”
1、可生物降解
可生物降解材料是骨科領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題，自從大約十年前興趣達(dá)到頂峰以來，它可能已經(jīng)有點(diǎn)褪色了。
“很多外科醫(yī)生都會(huì)說，‘如果你能打印出可生物降解的材料，那不是很酷嗎？’”埃文斯說。
特別是在軟組織修復(fù)（韌帶、肌腱等）中，可生物降解的材料可以讓植入物在軟組織愈合后被身體吸收。
2、藥物輸送
藥物洗脫或藥物輸送材料可以使復(fù)合材料或3D打印材料能夠利用抗生素來預(yù)防感染或利用腫瘤藥物來對(duì)抗癌癥。
FabRx等初創(chuàng)公司的研究人員正在開發(fā)藥品3D打印技術(shù)。Fabrx銷售的設(shè)備可以3D打印個(gè)性化藥物，允許定制形狀、質(zhì)地和口味，或?qū)⒍喾N藥物組合成一個(gè)藥丸。
但開發(fā)可在局部洗脫或輸送藥物的3D打印骨科植入物材料則是另一回事。挑戰(zhàn)包括當(dāng)前3D打印技術(shù)的局限性、尋找不會(huì)使藥物失活的設(shè)備的滅菌方法以及監(jiān)管障礙。
3、可植入聚合物
雖然像Restor3d這樣的設(shè)備制造商使用聚合物來3D打印矯形工具，如試驗(yàn)、切割導(dǎo)向器和沖擊器，但仍需要經(jīng)過驗(yàn)證可用于植入用途的聚合物。即使是生物相容性聚合物也大多用于短期、暫時(shí)的皮膚接觸或牙科用途。
“用于長(zhǎng)期植入物的3D打印聚合物非常非常少，”埃文斯說?！坝幸恍?- PEEK 是人們?cè)?D打印植入物上做了一些事情的一種。”
聚合物3D打印骨科植入物將保留金屬3D打印骨科植入物的一些優(yōu)點(diǎn)，例如表面孔隙率和針對(duì)患者的定制。
但對(duì)于植入式設(shè)備而言，聚合物可能比金屬更具優(yōu)勢(shì)。其中一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是與金屬相比，聚合物的成像偽影相對(duì)減少。另一個(gè)原因是聚合物的剛性不如金屬，這是應(yīng)力屏蔽的一個(gè)因素。
“當(dāng)金屬植入物由于非常堅(jiān)固而承受所有負(fù)載時(shí)，它周圍的骨頭實(shí)際上會(huì)吸收，因?yàn)樗辉俪惺茇?fù)載，”埃文斯說?！暗蔷酆衔锱c天然骨骼的強(qiáng)度和模量或剛度更接近，因此可以更好地共同分擔(dān)負(fù)載。有一些數(shù)據(jù)表明，對(duì)于某些應(yīng)用，聚合物實(shí)際上可能更好。”