3D打印和新材料

新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。应用于医疗器械中正在研发、性能超群的材料,比传统材料拥有更优异的性能。

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3D打印技术在医疗领域的新进展

来源:火石创造 2017-12-13 18:18

 

在现代医疗领域,作为“第三次工业革命”先进制造的重要技术手段,生物3D打印正在改变着医疗手段和模式,推动医学发展甚至重塑医疗行业。

3D打印的迅速发展也越来越受到FDA的重视,2016年5月,FDA发布了针对医疗制造商的3D打印草案指南,在收集了强生、美国先进医疗技术协会以及Materialise等医药和3D打印公司的建议之后,时隔一年半,FDA于2017年12月5日发布了3D打印医疗器械制造指导意见。此外,FDA专员还表示,FDA已经审查了目前市场上的100多种3D打印设备,包括特定植入物和第一个3D打印药物。

本次FDA发布的进一步指导意见为医疗设备制造商们提供了有关3D打印技术方面的建议,同时指出了制造商在提交3D打印医疗设备审批时需包含的内容,包括对各种3D打印方法的思考、设备设计、功能、耐用测试性以及质量系统要求。

事实上,当全球的目光被人工智能的话题牢牢吸引的时候,3D打印在医疗领域的发展情况同样值得关注。

中国首台高通量集成化生物3D打印机研发成功

2017年11月23日,来自杭州、北京、上海、广州等地的科学家团队在杭州发布了我国首台高通量集成化生物3D打印机。该科研成果属于十三五国家重点研发计划“面向活体器械的功能材料与高通量集成化3D打印技术开发”项目运行第一年的成果,代表了我国生物3D打印设备的顶尖水平,也意味着我国相关领域的研究水平实现了从与国际先进水平“并跑”到“领跑”的跨越。

该设备集纳了50多项技术创新和突破,关键技术创新为“离散制造微层析成像技术(MCT)”,理论上成像深度不受限,高分辨率、非接触、无细胞损伤,可在线实时反馈控制打印参数,实现对3D打印产品无损质控,也为新药筛选提供了全新的解决方案,将推动中国新药创制与开发。

FDA批准的几款3D打印产品

2017年6月,FDA批准了美国医疗器械公司SI-BONE生产的首款骶髂关节3D打印植入物产品iFuse-3D?,该产品是用于治疗骶髂关节疾病的的钛金属植入物,在骶髂关节病(SI)微创手术中植入人体。iFuse-3D? 植入物表面的骨骼孔隙仿生结构由3D打印设备直接制造而成,在进行植入物设计与制造时孔隙率和孔径都可以得到精确的控制。

iFuse-3D? 3D打印骶髂关节植入物

2017年7月,FDA批准了OSSEUS的颈椎融合器Gemini-C,用于治疗退行性椎间盘疾病。这是一款利用3D打印技术由钛金属材料和PEEK材料制造的脊椎类植入物,既具有钛金属植入物所拥有的多孔钛结构,又具有PEEK 植入物所具有的射线透射和生物力学性能。

OSSEUS的颈椎融合器Gemini-C

2017年10月,FDA又批准了两款3D打印脊柱植入物,其中一款是有美国脊椎器械制造商ChoiceSpine LP 公司生产的3D打印钛椎体植入物HAWKEYE Ti,另一款是由Nexxt Spine公司生产的NEXXT MATRIXX 3D打印脊柱植入物。NEXXT MATRIXX具有强大的射线成像性能,并且用于骨沉积的表面积与以往的脊柱植入物相比高达4倍,表面的纹理结构使骨细胞分化和表面骨整合增加。

ChoiceSpine 公司的HAWKEYE Ti 植入物

Nexxt Spine公司的NEXXT MATRIXX植入物

世界首创的特殊3D打印塑料

英国Torc2公司开发了一种可以在低温下重塑的复合材料,这种柔软耐用的特殊塑料在37°C 的温度下是固体形状(这也是人体正常温度),在 55°C的温度下则会变得柔软,可以使3D打印出来的医疗器械在患者身体上发生形状改变,对于脑瘫和髋关节发育不良的患者来说,这种塑料可以用来制造夹板,同样也可以用作下肢假肢的可重塑衬垫。

Stryker出资支持定制化植入物3D打印项目

2017年10月,国际骨科器械巨头Stryker和IMCRC(澳大利亚创新型制造合作研究中心)出资共计1446万澳元支持澳大利亚的科研机构、大学和医院,共同发起了“Just In Time Implant (植入物准时生产)”项目,旨在通过3D打印技术、手术机器人和先进制造方式,为骨肿瘤患者快速制造定制化的植入物,改变医生手术治疗骨肿瘤的方式,改善患者和医疗保健的成果。

影像巨头GPS在3D打印领域的交锋

在北美放射学会年会(RSNA)2017上,飞利浦介绍了其最新版的综合性可视化平台 IntelliSpace Portal 10。这款软件嵌入了一个全新的3D建模应用程序,用DynaCAD提供高性能的图像分析解决方案。同时,该软件与全球顶尖的3D医疗设备制造商 Stratasys 的工作流程接口相连。此外,飞利浦在RSNA上还宣布了与3D Systems合作,后者推出了新的D2P(DICOM to PRINT)技术,直接将影像数据转化为可直接打印的数字3D解剖模型。

西门子医疗在RSNA上宣布了与3D医疗制造商Materialise的新合作,将可供医院制作3D打印解剖模型的Materialise Mimics inPrint 软件融入自己的医学图像处理软件syngo.via 平台,来实现定制化的个人护理以及精准用药。

2017年8月,GE医疗经过长期研究将先进的计算机断层扫描(CT)设备等影像设备与3D打印技术相结合,推出了全新的可以与上下游对接设备高度兼容的AW4.7智汇工作站,来实现高效的医疗3D打印。12月7日,分别与光韵达(300227)、3D打印公司Stratasys签署在中国地区的独家战略合作协议,打造中国首个医疗3D打印整体解决方案,实现从医学影像到三维建模再到3D打印的无缝衔接,提升医疗机构的诊疗效率和患者的临床结果。(生物谷Bioon.com)

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