医学和牙科中的增材制造
在医疗和牙科领域,每位患者都有独特的问题和解决方案。这就是为什么经常需要大量定制和精确的原因。在定制解决方案和治疗方面,没有其他制造技术能比得上增材制造。事实上,3D 打印提供了本地化选项、解决方案和工具,以应对世界面临的各种紧张局势,例如 COVID-19 大流行。
为什么要将增材制造应用于医疗和牙科领域?
生物相容性
有许多可用于 3D 打印的生物相容性材料。这意味着它们在与生物系统接触时不会发生反应,这对于与人体组织接触的植入物、假肢和假牙等至关重要。
设备测试的国际标准 ISO 10993 提供了有关如何测试生物相容性材料并将其用作更广泛风险管理和降低风险战略的一部分的信息。合格的这些测试可确保材料在接触时无害,即无毒或不会引起皮肤刺激。
可灭菌性
消毒使零件或设备没有细菌和病毒等。许多材料(如 ABS 30i)可通过多种方式进行消毒,如伽马辐射和酒精消毒。这使得增材制造成为生产无菌零件的最佳和最便宜的方式。
生物可用性
除了具有生物相容性外,假肢、假牙和植入物等替换部件还需要具有与原始身体部位相匹配的相似物理特性。例如,骨替代物或关节部件需要坚硬并且能够承受高抗压强度和疲劳。许多适用于医疗行业的材料,如钛,正是为了达到目的,并在 AM 的帮助下根据患者进行定制。
定制
没有两个病人是一样的。例如,即使是患者,左右耳的大小和形状也不同。没有一种尺寸的助听器适合所有人,并且让每个人都感到舒适。这表明有必要进行定制,这是 AM 的主要好处。实际上,Carbon DLS 能够用柔软的弹性体生产高度精确的零件,可以贴合患者的耳朵。
原型设计
增材制造以其在医疗和牙科行业大量使用的快速原型制作能力而闻名。无论是患者下颌线、膝盖的模型,医生都有一个真人大小的模型来讨论,而不是 2D X 射线报告或扫描报告。
另一个优点是,特定患者的数据可以以 CAD 模型的形式存储。这些在制备特定于患者的种植体方面有很大帮助,尤其是在牙科方面,这有助于复制准确的牙齿形状和大小。
3D打印在医学和牙科中的应用
经济实惠的假肢和矫形器
一年内发生许多事故,许多人因此失去四肢。但是,即使获得假肢的过程很容易,它仍然非常昂贵。 AM 在该领域的出现使这项从设计合适的假肢到制造的昂贵任务变成了一种负担得起且易于使用的选择。
3D 打印使患者专用假肢的分析、设计和制造变得更加容易,并且正在成为许多人的省钱之道。在牙科领域也是如此——分析颌骨和牙齿并使用 CAD 重新创建,然后进行 3D 打印要容易得多。
内部打印和快速原型制作
医院或研究机构的 3D 打印机有助于促进创新,并通过设计和打印的多次迭代更快、更便宜地帮助改善治疗。通过实时模型比二维报告更容易让学员和医学/牙科学生在复杂案例中理解和自学。
3D 生物打印和组织工程
如果器官受损并需要治疗,可以借助捐赠的器官、自体移植物或从不同位置取出并放置在受损位置的组织移植物来完成。这是组织工程的一部分。
未来,3D 打印可以通过使用兼容材料打印来取代移植方法,从而彻底改变这一过程,从而挽救许多生命。从细胞结构到颅骨置换,该领域的范围很广,研究人员正在努力使其成为未来具有巨大潜力的可行选择。
增材制造在医疗和牙科行业的概述
应用程序 | 进程 | 材质 | 特点 | 示例 |
假肢 | SLS、MJF | 尼龙 PA 12 | 坚韧、柔韧、抗拉强度高 | 假肢、假肢 |
医疗设备 | FDM | ABS M30i | 生物相容、可消毒、高冲击强度 | 详细的解剖模型、假肢 |
模具、原型 | FDM | PC ISO、ULTEM 1010 | 耐热耐冲击 | 身体部位模具、定制手术导板 |
重载和高温条件 | FDM | PPSF | 耐热和耐化学腐蚀 | 假肢、原型 |
可穿戴设备 | 碳 DLS | SIL 30 | 耐热、耐撕裂、弹性体 | 呼吸面罩、植入物 |
定制骨科植入物 | DMLS | 钛(Ti6Al4V) | 坚硬、耐腐蚀、耐热、无反应 | 膝关节和骨置换 |
牙科和骨科植入物 | DMLS | 钴铬合金(CoCr28Mo6) | 耐热、耐腐蚀、耐磨损和耐化学腐蚀 | 牙齿、关节和骨替代物 |
手术工具 | DMLS | 不锈钢(17-4PH) | 耐热,便宜 | 手术刀、托盘 |
结论
在 Xometry Europe,我们为对医疗行业带来巨大利益的热塑性塑料、弹性体和金属提供快速、可靠和高精度的 3D 打印服务。我们还提供各种后处理操作,以确保最高质量。
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