鉑力特金屬3D打印在CAIR腦外科機器人系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用

2024年1月14日，南極熊獲悉，鉑力特(BLT)金屬3D打印技術(shù)，在全球首個用于微創(chuàng)腦外科手術(shù)的柔性機器人系統(tǒng)生產(chǎn)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該機器人系統(tǒng)被稱為MicroNeuro，由中國科學院香港科創(chuàng)研究院人工智能與機器人中心（CAIR）的團隊開發(fā)。

MicroNeuro集成了多項新技術(shù)，包括多級柔性內(nèi)窺鏡、轉(zhuǎn)向控制、增強現(xiàn)實手術(shù)導航和人工智能（AI）。還提供了“數(shù)字孿生”功能，實現(xiàn)腦組織結(jié)構(gòu)與手術(shù)工具的實時配合，使手術(shù)過程更加深入人心。這些技術(shù)可以解決與脆弱的大腦組織和有限的空間相關(guān)的挑戰(zhàn)，并克服手眼腦操作的限制。

MicroNeuro的多功能組件頭帽是利用BLT-A160D金屬3D打印機構(gòu)建的。鉑力特還完成了零件的后處理和支持研發(fā)階段。

CAIR工程團隊的一名成員評論道：“鉑力特的集成3D打印制造解決方案顯著簡化了 MicroNeuro的設(shè)計，增強了其便利性、靈活性和結(jié)構(gòu)封裝性。未來，我們希望繼續(xù)推動金屬3D打印技術(shù)在我們其它研究項目中的應用，并與鉑力特建立更緊密的合作。”

△MicroNeuro：用于微創(chuàng)腦部手術(shù)的靈活機器人系統(tǒng)

3D打印在MicroNeuro生產(chǎn)中至關(guān)重要  

CAIR工程師表示，3D打印的多功能遠端頭帽是MicroNeuro功能的關(guān)鍵，服務(wù)于固定和安裝圖像單元、照明單元、儀器通道和其它組件的重要目的。力傳感功能也已集成到3毫米外徑內(nèi)窺鏡中，而光纖需要固定到尖端。

該團隊表示，頭帽的設(shè)計也很復雜，壁厚低至0.15毫米。使用傳統(tǒng)方法很難實現(xiàn)這些特征。

BLT-A160D是一款雙激光金屬3D打印機，構(gòu)建尺寸為160毫米 x 160毫米 x 100毫米，用于制造這些零件。這款3D打印機的高吞吐量能力使得在短短5個小時內(nèi)就生產(chǎn)出了1190件多功能遠端頭帽。鉑力特公司進一步解釋，在多個BLT-A160D系統(tǒng)上進行的不同批次3D打印結(jié)果，均實現(xiàn)了一樣的品質(zhì)。

更重要的是，鉑力特的后處理拋光確保滿足所有表面粗糙度要求。該團隊在研發(fā)階段根據(jù)用戶需求幫助實現(xiàn)精細結(jié)構(gòu)的快速驗證。最終，批量生產(chǎn)的遠端結(jié)構(gòu)以高效率、低成本且始終如一的高標準進行了3D打印。

同時，鉑力特還在協(xié)助開發(fā)其它關(guān)鍵部件（如柔性內(nèi)窺鏡、多腔剛性鞘內(nèi)窺鏡和異型水導管）方面也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

展望未來，CAIR團隊表示，沖洗鏡片、抽吸沖洗等不規(guī)則通道可能需要集成到多功能遠端頭中。他們聲稱金屬3D打印是目前唯一能夠生產(chǎn)此類零件的低成本、高精度方法。

△鉑力特3D打印多功能遠端頭帽

通過3D打印優(yōu)化醫(yī)療程序

作為優(yōu)化醫(yī)療程序的關(guān)鍵技術(shù)，增材制造的使用持續(xù)增長。事實上，這并不是鉑力特首次在該領(lǐng)域獲得廣泛關(guān)注。

去年下半年，該公司宣布其3D打印脊柱植入物已在我國獲得市場批準。這些WedoCage植入物是與醫(yī)療公司W(wǎng)edo Bio-Medical Technology合作開發(fā)的，使用BLT-S210和BLT-S310金屬3D打印機生產(chǎn)。

經(jīng)過對比臨床試驗，這些3D打印植入物在六個月內(nèi)的融合有效率達到97.10%。這超過了PEEK 85.29%的融合成功率。此外，試驗期間未觀察到與產(chǎn)品相關(guān)的不良情況。