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首页 > 资讯中心青岛3D打印骨科材料的三个不可避免的创新
发布时间：2024-01-25
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骨科3D打印是医疗器械增材制造最有前途的应用之一。
3D打印已经被世界上最大的骨科制造商Stryker 等大型设备开发商和Restor3d 等初创公司用于制造骨科植入物和工具。
3D打印材料的一些关键创新将在未来实现更好的骨科设备。
Restor3d产品开发高级副总裁 Nathan Evans 表示，这不是是否会发生的问题，而是何时发生的问题，他指出了他期待在3D打印骨科领域实现的三项下一代材料进步。
“我认为它们都会发生，”他在接受《医疗设计与外包》采访时说道。“问题是：这会在 5 年还是 15 年内发生？”
1、可生物降解
可生物降解材料是骨科领域的一个热门话题，自从大约十年前兴趣达到顶峰以来，它可能已经有点褪色了。
“很多外科医生都会说，‘如果你能打印出可生物降解的材料，那不是很酷吗？’”埃文斯说。
特别是在软组织修复（韧带、肌腱等）中，可生物降解的材料可以让植入物在软组织愈合后被身体吸收。
2、药物输送
药物洗脱或药物输送材料可以使复合材料或3D打印材料能够利用抗生素来预防感染或利用肿瘤药物来对抗癌症。
FabRx等初创公司的研究人员正在开发药品3D打印技术。Fabrx销售的设备可以3D打印个性化药物，允许定制形状、质地和口味，或将多种药物组合成一个药丸。
但开发可在局部洗脱或输送药物的3D打印骨科植入物材料则是另一回事。挑战包括当前3D打印技术的局限性、寻找不会使药物失活的设备的灭菌方法以及监管障碍。
3、可植入聚合物
虽然像Restor3d这样的设备制造商使用聚合物来3D打印矫形工具，如试验、切割导向器和冲击器，但仍需要经过验证可用于植入用途的聚合物。即使是生物相容性聚合物也大多用于短期、暂时的皮肤接触或牙科用途。
“用于长期植入物的3D打印聚合物非常非常少，”埃文斯说。“有一些 - PEEK 是人们在3D打印植入物上做了一些事情的一种。”
聚合物3D打印骨科植入物将保留金属3D打印骨科植入物的一些优点，例如表面孔隙率和针对患者的定制。
但对于植入式设备而言，聚合物可能比金属更具优势。其中一项优势是与金属相比，聚合物的成像伪影相对减少。另一个原因是聚合物的刚性不如金属，这是应力屏蔽的一个因素。
“当金属植入物由于非常坚固而承受所有负载时，它周围的骨头实际上会吸收，因为它不再承受负载，”埃文斯说。“但是聚合物与天然骨骼的强度和模量或刚度更接近，因此可以更好地共同分担负载。有一些数据表明，对于某些应用，聚合物实际上可能更好。”
3D打印已经被世界上最大的骨科制造商Stryker 等大型设备开发商和Restor3d 等初创公司用于制造骨科植入物和工具。
3D打印材料的一些关键创新将在未来实现更好的骨科设备。
Restor3d产品开发高级副总裁 Nathan Evans 表示，这不是是否会发生的问题，而是何时发生的问题，他指出了他期待在3D打印骨科领域实现的三项下一代材料进步。
“我认为它们都会发生，”他在接受《医疗设计与外包》采访时说道。“问题是：这会在 5 年还是 15 年内发生？”
1、可生物降解
可生物降解材料是骨科领域的一个热门话题，自从大约十年前兴趣达到顶峰以来，它可能已经有点褪色了。
“很多外科医生都会说，‘如果你能打印出可生物降解的材料，那不是很酷吗？’”埃文斯说。
特别是在软组织修复（韧带、肌腱等）中，可生物降解的材料可以让植入物在软组织愈合后被身体吸收。
2、药物输送
药物洗脱或药物输送材料可以使复合材料或3D打印材料能够利用抗生素来预防感染或利用肿瘤药物来对抗癌症。
FabRx等初创公司的研究人员正在开发药品3D打印技术。Fabrx销售的设备可以3D打印个性化药物，允许定制形状、质地和口味，或将多种药物组合成一个药丸。
但开发可在局部洗脱或输送药物的3D打印骨科植入物材料则是另一回事。挑战包括当前3D打印技术的局限性、寻找不会使药物失活的设备的灭菌方法以及监管障碍。
3、可植入聚合物
虽然像Restor3d这样的设备制造商使用聚合物来3D打印矫形工具，如试验、切割导向器和冲击器，但仍需要经过验证可用于植入用途的聚合物。即使是生物相容性聚合物也大多用于短期、暂时的皮肤接触或牙科用途。
“用于长期植入物的3D打印聚合物非常非常少，”埃文斯说。“有一些 - PEEK 是人们在3D打印植入物上做了一些事情的一种。”
聚合物3D打印骨科植入物将保留金属3D打印骨科植入物的一些优点，例如表面孔隙率和针对患者的定制。
但对于植入式设备而言，聚合物可能比金属更具优势。其中一项优势是与金属相比，聚合物的成像伪影相对减少。另一个原因是聚合物的刚性不如金属，这是应力屏蔽的一个因素。
“当金属植入物由于非常坚固而承受所有负载时，它周围的骨头实际上会吸收，因为它不再承受负载，”埃文斯说。“但是聚合物与天然骨骼的强度和模量或刚度更接近，因此可以更好地共同分担负载。有一些数据表明，对于某些应用，聚合物实际上可能更好。”
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