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350vip葡亰集团:金属3D打印在微型精密心脏手术器械设计与制造中的应用
时间:2021-04-03 来源:350vip葡亰集团 浏览量 54937 次
本文摘要:在心脏微创手术中,医生必须用于一些微小、器械的手术器械。

在心脏微创手术中,医生必须用于一些微小、器械的手术器械。但是,这种手术器械没有生产的玩耍性高、研发周期长、研发成本高等问题。

另外,在传统生产技术中使用时,医疗器械企业难以在手术器械的设计上展开突破。面对这些问题,英国Sutrue公司利用金属3D打印机技术,在手术器械的设计上展开了优化。这次,让我们与网民共享Sutrue3D打印机心脏手术器械的应用实例,了解3D打印机,特别是金属3D打印机技术在显微手术医疗器械生产领域的应用潜力。

提高设计空间和手术器械性能Sutrue公司的创始人和英国皇家Brompton医院的心脏专家RichardTrimlett合作,扩展了金属3D打印机技术在微创心脏手术穿孔器和心脏稳定器生产中的应用。多年来手术穿孔一直沿用传统方式,每年全世界约24万名医生在开展手术的过程中不仅受到穿孔针刺的伤害,传统穿孔方式对个人经验的依赖性也很低。

Suture公司设计了自动心脏手术的穿孔器,使医生可以慢慢准确地在伤口上展开穿孔,延长手术的时间。同时,良好的穿孔效果不利于患者更慢地完全恢复。该打孔器非常微小,用作心脏内窥镜手术,手术时打孔器通过饮用水瓶口那样的粗管子向登记方位移动,其头部灵活旋转,可以到达任意期望的方位。

展开穿孔时,针尖柔软准确地旋转。多亏了穿孔设备中简单的微齿轮部件,需要构建这样纤细的功能。这些简单微小的机器齿轮是Suture公司用粉末地板激光熔融金属3D打印机设备生产的。

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齿轮的齿长只有0.4毫米。一台3D打印机可以同时打印数百个这样的微齿轮,根据打印机的尺寸有明确的数量。例如,Sutrue公司使用的ConceptLaserMlabCusing200R设备至少可以同时打印600个。Sutrue使用316L不锈钢,打印机完成后未进行精加工。

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这个想法的设计对心脏外科医生来说需要展开慢而准确的穿孔,各针脚可以超过可重复的精度,穿孔速度可以超过针尖每秒3圈。这意味着著手术的时间会更长,手术时间增加有助于降低手术风险。Sutrue公司还对心脏手术中使用的心脏稳定器展开了设计优化。心脏稳定器是心脏有时跳跃冠脉脑肿瘤的手术重要仪器之一,在体外循环心脏手术中,医生必须用于心脏稳定器的介入。

RichardTrimlett医生回答说,在手术中,医生必须对跳动的心脏开展手术化疗。开胸手术中,医生可以用于比较大的稳定器,但在微创手术中,医生必须使用微小的稳定器。针对临床医生的市场需求,设计小组开始探索如何设计和生产足够的微小稳定器,以及如何设计和生产定制简化的微小心脏稳定器。设计优化的稳定器根据3D打印机技术分为两个部分生产,一部分是塑料材质,由SLS选择性激光工件3D打印机设备生产,另一部分是金属,由粉末床激光熔融3D打印机设备生产。

外科医生在使用时将稳定器释放到必须维持介入的领域。心脏稳定器的设计研发过程在3个月内完成,在研发中用于3D打印机技术开展了比较慢的生产,明显提高了研发速度。Suture公司表示,研究开发成本约为1.5万英镑,但如果使用传统的生产方式,类似的研究开发项目将花费数百万英镑。RichardTrimlett医生站从医疗效果的角度指出,优化设计的3D打印机手术器械需要使患者受益,患者的康复时间从术后平均6个月延长到3~4周。

Sutrue公司在手术器械的研究开发领域有数十年的经验,在研究开发中用于增材生产/3D打印机技术有数七年的历史。对Sutrue的研发团队来说,增材生产技术的意义不仅在于研发阶段需要缓慢生产产品原型,而且还包括非常微小、高性能和功能精度的手术器械,这些器械另外,Sutrue团队可以在设计时进一步增加手术器械的零件数量,寻找整体的、功能集成式的产品。这些设计方案在生产和组装上不节约一定的成本。

Sutrue的下一个目标是利用金属3D打印机技术设计优化心脏泵,他们会让这台设备看起来更微小。据了解,Review增材生产技术生产简单,在显微手术器械领域的应用潜力逐渐被手术器械生产用户挖掘出来,美国DanaMedInc公司也展开了类似的探索。

DanaMed对膝关节前交叉韧带(ACL )手术器械展开了设计优化,用于金属3D打印机设备生产器械中的韧带导向,导向前端尺寸分为5.5毫米和7.7毫米两种形式,打印机材质为加工材料镍合金这也是简单的几何结构,尺寸微小的仪器。为金属3D打印机技术手术器械的仿生设计优化带来了很大的空间,设计师需要尝试传统生产技术无法构建的设计。将来更多的微型手术器械能用金属3D打印机技术构筑设计上的突破和产品性能的提高吗? 让我擦擦眼睛。


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