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如今，通過使用熱塑性塑料進(jìn)行外科器械和植入物的增材制造，以推動(dòng)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(bǔ)的方法。第一種方法適用于在護(hù)理點(diǎn)或其附近小批量生產(chǎn)幾何結(jié)構(gòu)復(fù)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(fù)雜的部件?？傊@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(zhǎng)）的成熟優(yōu)勢(shì)和增材制造的獨(dú)特能力，包括患者/外科醫(yī)生的個(gè)性化器械和復(fù)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，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(jī)可用于在護(hù)理點(diǎn)或附近設(shè)計(jì)和打印模板、夾具和導(dǎo)向裝置。這些機(jī)器通過沉積高溫?cái)D出的塑料絲沉積來(lái)制造零件。

在SLS中，激光會(huì)以略高于粉狀材料熔點(diǎn)的溫度對(duì)其加熱，將粉狀材料粘接制作成3D結(jié)構(gòu)。SLS設(shè)備通?？梢酝瑫r(shí)打印多個(gè)部件，因此非常適用于生產(chǎn)中等數(shù)量的骨科試驗(yàn)等所需的復(fù)雜儀器。

在這些應(yīng)用中，通過單獨(dú)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(xué)，以減少外科醫(yī)生的疲勞程度，并通過零件整合來(lái)增強(qiáng)功能，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，如高強(qiáng)度、高剛度、耐腐蝕性醫(yī)用消毒劑和清潔劑，以及在重復(fù)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(huì)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(fèi)，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(shì)（如透光性）。PEEK具備出色的耐疲勞性或重復(fù)承重特性，特別適用于承載應(yīng)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(xué)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(wú)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(shì)。復(fù)雜的新型植入物設(shè)計(jì)可以優(yōu)化骨整合，即通過骨表面生長(zhǎng)和向內(nèi)生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)植入物的永久固定，而不會(huì)干擾植入物/骨界面處的纖維組織。

增材制造用先進(jìn)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(jí)KetaSpire PEEK和Radel PPSU長(zhǎng)絲設(shè)計(jì)用于打印外科器械和設(shè)備等有限暴露應(yīng)用（接觸體液和組織的時(shí)間少于24小時(shí)），包括切割導(dǎo)向裝置和個(gè)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(jìn)行ISO 10993有限接觸試驗(yàn)。全球監(jiān)管專家可為醫(yī)療器械提交和數(shù)據(jù)獲取請(qǐng)求提供協(xié)助。