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嘉峪檢測網(wǎng) 2020-07-20 14:15
索爾維特種聚合物(Solvay Specialty Polymers)醫(yī)療保健部全球營銷經(jīng)理Dane Waund以及企業(yè)孵化-增材制造部營銷和電子商務經(jīng)理Sophia Song介紹了定制和速度是骨科增材制造最大優(yōu)勢的原因。
美國外科醫(yī)師學會呼吁醫(yī)院在冠狀病毒(Covid-19)疫情緩解之前“盡量減少、推遲甚至取消”擇期手術(shù)。廣大醫(yī)院和外科中心正在接納這項建議,以盡可能降低這場史無前例的全球疫情對整個社會所造成的影響。由于許多骨科手術(shù)都是擇期手術(shù),因此這種響應可能會對骨科手術(shù)界及其供應商產(chǎn)生深遠影響。
3D打印技術(shù)因其強大的個性化定制、快速和相對低成本的特性,正在快速拓展在醫(yī)療器械領(lǐng)域中的應用。我國也于今年1月正式施行了《定制式醫(yī)療器械監(jiān)督管理規(guī)定》,法規(guī)建設正逐步完善。
如今,通過使用熱塑性塑料進行外科器械和植入物的增材制造,以推動創(chuàng)新并提高醫(yī)療效果是一種可行的方法。熔絲制造(FFF)和選擇性激光燒結(jié)(SLS)是兩種互補的方法。第一種方法適用于在護理點或其附近小批量生產(chǎn)幾何結(jié)構(gòu)復雜的定制零件。第二種方法適用于大批量集中生產(chǎn)幾何結(jié)構(gòu)復雜的部件??傊?,這些技術(shù)讓骨科行業(yè)得以盡享聚合物(相較于傳統(tǒng)金屬,其重量更輕、性能更高,且支持骨骼生長)的成熟優(yōu)勢和增材制造的獨特能力,包括患者/外科醫(yī)生的個性化器械和復雜器械的生產(chǎn)。
打印手術(shù)器械
骨科部件的增材制造能夠超越標準設計,為外科醫(yī)生、手術(shù)和/或患者提供定制儀器。小型FFF打印機可用于在護理點或附近設計和打印模板、夾具和導向裝置。這些機器通過沉積高溫擠出的塑料絲沉積來制造零件。
在SLS中,激光會以略高于粉狀材料熔點的溫度對其加熱,將粉狀材料粘接制作成3D結(jié)構(gòu)。SLS設備通??梢酝瑫r打印多個部件,因此非常適用于生產(chǎn)中等數(shù)量的骨科試驗等所需的復雜儀器。
在這些應用中,通過單獨使用或與金屬一起使用特殊聚合物,制造商可以生產(chǎn)出重量更輕的器械和手術(shù)托盤。這些材料還可以改善人體工程學,以減少外科醫(yī)生的疲勞程度,并通過零件整合來增強功能,從而優(yōu)化設計,提高生產(chǎn)速度。
聚醚醚酮(PEEK)和聚苯砜(PPSU)等高性能熱塑性塑料具有獨特的性能優(yōu)勢,如高強度、高剛度、耐腐蝕性醫(yī)用消毒劑和清潔劑,以及在重復蒸汽高壓滅菌下依然具備零件穩(wěn)定性。盡管在同體積下,這些特殊聚合物會比某些金屬更貴,但增材(與減材)制造可以最大限度地避免材料浪費,而這往往能降低成本。
打印骨科植入物
雖然骨科植入物常用鈦和鈷鉻合金等金屬,但特種熱塑性塑料比金屬更具優(yōu)勢(如透光性)。PEEK具備出色的耐疲勞性或重復承重特性,特別適用于承載應用。與金屬不同,PEEK在密度、硬度和重量方面均與皮質(zhì)骨相似。
聚乳酸(PLA)和相關(guān)化學物質(zhì)與陶瓷結(jié)合,可在膝關(guān)節(jié)韌帶手術(shù)中代替鈦螺釘。聚乳酸化合物具有生物可吸收性,無需通過二次手術(shù)拆除金屬螺釘。
使用增材制造生產(chǎn)熱塑性植入物還具有其他優(yōu)勢。復雜的新型植入物設計可以優(yōu)化骨整合,即通過骨表面生長和向內(nèi)生長,實現(xiàn)植入物的永久固定,而不會干擾植入物/骨界面處的纖維組織。
增材制造用先進材料
為充分利用增材制造方法,醫(yī)療行業(yè)需要使用絲狀和粉末狀的專用熱塑性塑料。索爾維的高性能醫(yī)用級KetaSpire PEEK和Radel PPSU長絲設計用于打印外科器械和設備等有限暴露應用(接觸體液和組織的時間少于24小時),包括切割導向裝置和個性化手術(shù)器械。
為了支持這些產(chǎn)品,索爾維提供了全面的監(jiān)管資源,包括使用主訪問文件(MAF)進行ISO 10993有限接觸試驗。全球監(jiān)管專家可為醫(yī)療器械提交和數(shù)據(jù)獲取請求提供協(xié)助。

來源:Medtec醫(yī)療器械設計與制造