金屬3D打印在三類(lèi)醫(yī)療機(jī)械的應(yīng)用！

三類(lèi)醫(yī)療器械是屬于最高級(jí)別的醫(yī)療設(shè)備，在生產(chǎn)過(guò)程中也必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械，是植入人體，用于支持、維持生命，對(duì)人體具有潛在危險(xiǎn)，對(duì)其安全性、有效性必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械。目前可以用金屬3D打印的三類(lèi)醫(yī)療機(jī)械的應(yīng)用主要有全膝關(guān)節(jié)假體、髖臼杯、人工椎體和脊柱椎間融合器等。

金屬3D打印在三類(lèi)醫(yī)療機(jī)械的運(yùn)用：

1. 個(gè)性化全膝關(guān)節(jié)假體

全膝關(guān)節(jié)是需要直接植入人體，是治療骨性關(guān)節(jié)炎和膝關(guān)節(jié)畸形的有效手段，也是目前最常見(jiàn)和最有效的關(guān)節(jié)置換手術(shù)之一。全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)過(guò)程中，醫(yī)生需要對(duì)患者股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端進(jìn)行裁骨，切除受損骨組織，同時(shí)暴露平整的截骨面以完成假體的安裝和固定。全膝關(guān)節(jié)手術(shù)是需要將假體直接植入患者的關(guān)節(jié)內(nèi)，然后使患者下肢能夠運(yùn)動(dòng)，在準(zhǔn)確的切除和假體的安放是醫(yī)療的核心問(wèn)題。膝關(guān)節(jié)假體以及手術(shù)器械的設(shè)計(jì)對(duì)手術(shù)質(zhì)量有著決定性的影響，也要考驗(yàn)醫(yī)生的熟練性。

1.1假體的個(gè)性化設(shè)計(jì)流程如下：

假體的逆向設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括下肢力線(xiàn)的重建、個(gè)性化截骨位置的選取和解剖特征的提取。人工全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者術(shù)后滿(mǎn)意度和假體使用壽命在很大程度上取決于術(shù)后膝關(guān)節(jié)力線(xiàn)。正確的人工膝關(guān)節(jié)力線(xiàn)可以讓患者獲得理想的重力矢量傳導(dǎo)并優(yōu)化膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)能力。截骨面不僅是假體設(shè)計(jì)過(guò)程的基準(zhǔn)平面，也是全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)過(guò)程中安放假體的基準(zhǔn)面。在全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)中要切除多余的骨組織、暴露出準(zhǔn)確的截骨面，截骨面的位置非常重要，確定不僅影響假體的設(shè)計(jì)，也不影響手術(shù)的效果。在假體關(guān)節(jié)曲面的設(shè)計(jì)過(guò)程中，尤其是在膝關(guān)節(jié)股骨假體曲面的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以通過(guò)截取各平面上股骨表面的輪廓特征，構(gòu)造高質(zhì)量的參數(shù)化曲線(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)與患者股骨外形高度貼合的股骨假體關(guān)節(jié)曲面的設(shè)計(jì)。個(gè)性化全膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

   

假體的正向設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括假體輪廓的個(gè)性化設(shè)計(jì)和關(guān)節(jié)曲面的個(gè)性化設(shè)計(jì)。商用膝關(guān)節(jié)假體的截骨面匹配性普遍較差，原因在于固定型號(hào)假體的截骨面輪廓形狀難以滿(mǎn)足患者的個(gè)性化需求。運(yùn)用3D打印技術(shù)可以彌補(bǔ)這些劣勢(shì)。

2. 個(gè)性化多孔下頜骨假體

人體面部下頜骨是唯一可活動(dòng)的骨骼，雙側(cè)關(guān)節(jié)可聯(lián)動(dòng)，功能復(fù)雜。下頜骨關(guān)節(jié)段性缺損多是由于惡性腫瘤累及下頜骨，而不得不進(jìn)行切除。其他創(chuàng)傷和感染等造成的下頜骨連續(xù)中斷，也會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)不同程度的生理功能障礙和面部畸形。因此，在安裝下頜骨的時(shí)候，需要著重考慮患者生理功能恢復(fù)需求，也要考慮患者的外貌。根據(jù)不同患者的需求，運(yùn)用3D打印技術(shù)打印一個(gè)符合患者需求的假體。

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金屬3D打印在三類(lèi)醫(yī)療運(yùn)用上需要較高的精準(zhǔn)度，未來(lái)也需要加大研究的力度。運(yùn)用3D打印技術(shù)可以滿(mǎn)足不同患者的需求，實(shí)行個(gè)性化定制，未來(lái)的市場(chǎng)前景巨大。