馬飛
摘 要:增材制造是生產(chǎn)工藝中較為先進的一種,主要是通過逐層累積的方式將不同的零部件進行組裝生產(chǎn)為成熟的機械設(shè)備,隨著該項技術(shù)水平的不斷城市,在各類制造行業(yè)中的應(yīng)用也在逐漸廣泛,常見的主要為建筑工程、生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械等行業(yè),增材制造技術(shù)相關(guān)研究工作在我科技部受到的重視程度越來越高,在醫(yī)學(xué)研究方面發(fā)展的前景非常廣闊。
關(guān)鍵詞:增材制造 醫(yī)療器械 生產(chǎn)工藝
增材制造技術(shù)與傳統(tǒng)制造工藝相比耗時更短且成本投入更低,在生產(chǎn)過程中極大的提高了原材料重復(fù)利用的比例,最大程度的提高了經(jīng)濟效益,并且能夠通過計算機技術(shù)的輔助,輕松解決不規(guī)則產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的各類問題,實現(xiàn)工藝生產(chǎn)中的個性化需求,在醫(yī)醫(yī)療設(shè)備及材質(zhì)的制作中更加精細準(zhǔn)確。
一、增材制造在骨科植入性醫(yī)療器械中的發(fā)展
增材制造技術(shù)在目前骨科治療應(yīng)用中的研究范圍在逐漸增大,具相關(guān)醫(yī)學(xué)研究統(tǒng)計,增材制造技術(shù)在骨科植入性醫(yī)療器械制造應(yīng)用的過程中展現(xiàn)了巨大優(yōu)勢,目前醫(yī)學(xué)應(yīng)用中研究的重點主要為如何提升增材制造技術(shù)在醫(yī)療企業(yè)制造中的精準(zhǔn)性[1],以實現(xiàn)在臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用中各類材質(zhì)的個性化制造,爭取通過增材制造的應(yīng)用進一步提升骨科移植手術(shù)的手術(shù)質(zhì)量,更大限度的減輕患者的痛苦,提升患者對手術(shù)植入器械的耐受性,改善患者的生活質(zhì)量。
增材制造技術(shù)在骨科植入性醫(yī)療器械制造中常用的制造工藝為幫助植入物表面或植入物內(nèi)部制造治療需要的空隙結(jié)構(gòu),最常見的為關(guān)節(jié)及脊柱手術(shù)中所需要的植物器械,我國目前已經(jīng)實現(xiàn)的增材制造技術(shù)主要有人工椎體以及人工髖臼杯,并且已經(jīng)在動物體內(nèi)進行了相關(guān)手術(shù)研究,研究結(jié)果較為顯著,與傳統(tǒng)植入物相比具有更高的修復(fù)性,除此之外,研究應(yīng)用效果較為顯著的還有鈦合金骨小梁金屬臼杯。
增材制造技術(shù)在骨科植入性醫(yī)療器械方面的應(yīng)用能夠極大的實現(xiàn)個性化設(shè)計及制造,為定制型醫(yī)療企業(yè)研究的發(fā)展提供了強有力的支持,骨科臨床手術(shù)治療中患者的個性化差異較大[2],對于醫(yī)療器械的要求也各有不同,實際手術(shù)中需要進行個性化定期的器械幾率較大,比如在手術(shù)骨質(zhì)固定器、脊柱矯正器、骨科手術(shù)植入物以及助聽器等多種醫(yī)療器械都需要根據(jù)患者的實際情況進行針對性的設(shè)計和制造,但是個性化定制的植入性醫(yī)療器械與傳統(tǒng)制造的醫(yī)療器械相比既有優(yōu)勢也有劣勢,其優(yōu)勢主要是在手術(shù)過程中的應(yīng)用能夠極大的符合患者手術(shù)的要求,快速準(zhǔn)確的達到預(yù)期的應(yīng)用效果,降低患者的痛苦,無需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)置入器械調(diào)整患者機體狀況。劣勢主要是由于定制化骨科植入性醫(yī)療器械在實際應(yīng)用中對產(chǎn)品的性能了解較弱,不管是原材料,結(jié)構(gòu)設(shè)計以及應(yīng)用效果等方面都存在著一定的安全隱患,各方面的質(zhì)量評估具有一定的不確定性[3],需要進行進一步的研究和改進。
二、增材制造在骨科植入性醫(yī)療器械中的應(yīng)用
(一)增材制造在顱頜面部手術(shù)修復(fù)中的應(yīng)用
骨科手術(shù)過程中由于每例患者的患處情況不同,尤其是顱頜面部手術(shù),除了要確保手術(shù)性能之外,還要考慮患者手術(shù)后顱頜部位的外觀情況,而傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化植入性醫(yī)療器械僅能符合部分患者的手術(shù)需求,因此在實際手術(shù)過程中為了滿足患者的手術(shù)狀況,需要對部分植入性醫(yī)療器械進行剪裁或其他處理,很可能會影響到醫(yī)療器械的性能和作用,通過增材制造方式則能夠詳細根據(jù)患者手術(shù)需要進行相適合的器械制造,能夠很好的避免掉這方面的問題,據(jù)相關(guān)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計報道,BioArchitrcts作為專業(yè)的整形植入物制造工作已經(jīng)具備了相對熟練的增材制造技術(shù),除此之外,巴西、韓國、日本及荷蘭等國均有相關(guān)顱頜定制植入性醫(yī)療器械手術(shù)成功案例,術(shù)后回訪中均得到了較高的評價[4]。
(二)增材制造在脊柱類植入手術(shù)中的應(yīng)用
脊柱類增材制造技術(shù)中對于植入物的關(guān)注重點主要是微觀機構(gòu)的設(shè)計及功效,既要實現(xiàn)應(yīng)用效果,又要具備促進骨質(zhì)融合的能力,據(jù)相關(guān)醫(yī)學(xué)研究顯示,增材制造技術(shù)所制造的植入物與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)植入物相比更能夠達到患者手術(shù)要求,力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,能夠有效平衡患者體內(nèi)的盈利屏蔽,達到促進骨融合的目的。
(三)增材制造在其他部位植入手術(shù)中的應(yīng)用
骨科手術(shù)中其他部位的置入手術(shù)中增材制造也能夠起到良好的效果,尤其是診斷特殊部位的骨骼修補手術(shù),比如髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中應(yīng)用增材制造技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)假體置入手術(shù)中難以克服的雙側(cè)盆骨連接情況,能夠提升對缺損部位的固定并且降低對患者肌肉的傷害,C型遠端股骨粉碎性骨折手術(shù)中增材制造技術(shù)的應(yīng)用能夠提升骨骼的穩(wěn)定性及堅固性,對于患者生物力學(xué)及髕骨結(jié)構(gòu)的恢復(fù)有非常重要的促進作用,且術(shù)后C型遠端股骨的穩(wěn)定性及堅固性更強[5]。
三、結(jié)束語
綜上可知,目前增材制造技術(shù)在骨科手術(shù)中已經(jīng)開始逐步展開應(yīng)用,解決了傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化植入性醫(yī)療器械在使用中的各類問題,但是由于增材制造技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟,仍然存在很多需要改進的缺陷,但是增材制造技術(shù)在國內(nèi)及國際上受到的重視越來越高,且技術(shù)越來越成熟,為骨科臨床手術(shù)中所需的器械及技術(shù)提供了更為廣闊的發(fā)展空間,非常值得期待。
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