使用新的 3D 打印工藝,諾丁漢大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了如何定制具有內置功能的人造身體部件和其他醫(yī)療設備,以提供更好的形狀和耐用性,同時降低細菌感染的風險。
研究負責人、增材制造中心的何銀峰博士說:“大多數(shù)批量生產的醫(yī)療設備無法完全滿足用戶獨特而復雜的需求。同樣,單材料 3D 打印方法具有設計局限性,無法生產具有多種生物或機械功能的定制設備。
“但我們第一次使用計算機輔助的多材料 3D 打印技術證明,可以在一個定制的醫(yī)療保健設備中結合復雜的功能來增強患者的健康。”
希望創(chuàng)新的設計過程可以應用于 3D 打印任何需要可定制形狀和功能的醫(yī)療設備。例如,該方法可用于制造高度定制的一體式假肢或關節(jié),以替換丟失的手指或腿,使其完美貼合患者,以提高他們的舒適度和假肢的耐用性;或者打印包含多種藥物的定制藥丸 - 稱為多藥丸 - 優(yōu)化后以預先設計的治療順序釋放到體內。
同時,全球人口老齡化加劇,未來對醫(yī)療器械的需求更高。使用這種技術可以改善老年人的健康和福祉,減輕政府的財政負擔。
這個怎么運作
在這項研究中,研究人員應用了一種計算機算法來設計和制造由兩種不同硬度的聚合物材料組成的 3D 打印物體,這些物體也可以防止細菌生物膜的積聚。通過以這種方式優(yōu)化剛度,他們成功地獲得了提供所需靈活性和強度的定制形狀和尺寸的零件。
例如,當前的人工手指關節(jié)置換使用硅膠和金屬部件,為佩戴者提供標準化的靈巧水平,同時仍然足夠堅固以植入骨骼。然而,作為該研究的演示者,該團隊能夠在一個設備中 3D 打印滿足這些雙重要求的指關節(jié),同時還能夠定制其尺寸和強度以滿足個別患者的要求。
令人興奮的是,隨著設計控制水平的提高,該團隊能夠使用多種材料進行新型 3D 打印,這些材料本質上具有抗細菌性和生物功能性,使它們能夠被植入并對抗感染(可能發(fā)生的感染)。手術期間和手術后),而無需使用添加的抗生素藥物。
標簽: 3D打印 定制醫(yī)療設備
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