華南理工大學(xué)楊永強(qiáng)：個性化醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的金屬3D打印技術(shù)

楊永強(qiáng)：華南理工大學(xué)教授。主題：個性化醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的金屬3D打印技術(shù)

    楊永強(qiáng)：各位同行早上好！ 我是來自華南理工大學(xué)，我也代表一家廣州雷佳增材制造有司對大家做一個演講。
    今天上午很多的專家講了，在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域有集中的金屬3D打印，現(xiàn)在做金屬3D打印也比較多的。粉末床的工藝就是我們所說的激光選區(qū)熔化，還有精密金屬3D打印里面用得比較多的工藝。
    除此之外，電子束在這方面也做了很多的工作，電子束也做了一些前期的工作。除此之外，現(xiàn)在技術(shù)的技術(shù)，在這個領(lǐng)域里面慢慢的越來越多了。
    （圖示）這是激光選區(qū)熔化的原理。
    華南理工大學(xué)在鋪粉方面做了很多的工作，到目前為止我們在2013年到2016年我們有幾個產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)行了，包括一些桌面級做的Dimetal50和100、280，有很多的診所牙齒，也有一些膝關(guān)節(jié)領(lǐng)域的。
    華南大學(xué)理工的團(tuán)隊也在研究一些新的技術(shù)，一些大的零件的設(shè)備，我們也在開發(fā)，把它做出了系列化，應(yīng)該說我們的團(tuán)隊在國內(nèi)研發(fā)設(shè)備方面，一個是時間長，另外我們申請了很多的專利，授權(quán)的發(fā)明專利有40多項，實用新型專利有100項，在美國德國都申請了專利，并獲得的授權(quán)。
    從開始我們團(tuán)隊做金屬3D打印以來，我們就非常注重知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，包括原理性的裝置方面，尤其是我們的鋪粉系統(tǒng)我們進(jìn)行了很多的專利領(lǐng)域，可以說我們是在金屬3D打印設(shè)備和應(yīng)用里面布局是最早的而且是最多的一個團(tuán)隊。
    現(xiàn)在我們的專利的合法轉(zhuǎn)移或者說產(chǎn)業(yè)化的公司，叫廣州雷佳增材科技有限公司，我們主要是針對牙科和骨科，也是適合做醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。
    還有一些運(yùn)行的像一些（英文）300和500的設(shè)備，主要是運(yùn)用一些大尺寸的機(jī)器。（南極熊3D打印網(wǎng)編輯發(fā)布。）
    我們現(xiàn)在做的300機(jī)，包括我們的100機(jī)都有多種材料的模塊，我可以在上邊粉末下來有幾個，包括我們300機(jī)可以同時有四種材料，ABCD可以送不同的材料下來，可以做復(fù)合材料，可以做梯隊材料，可以在不同的位置材料成型，也可以實現(xiàn)我們所謂的數(shù)字化材料的工具，我們的300機(jī)在這方面做的很有特色，大家有興趣了話可以在我們的展位上來了解一下。
    我們的團(tuán)隊在2004年做出了這個設(shè)備以后，我們就找工業(yè)運(yùn)用，最早的時候是想在模具上用，當(dāng)時也用了很大的力度推，推了一段時間之后，保險金屬3D打印在模具方面的應(yīng)用不是很方便的。后來帶醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，（圖示）這些醫(yī)院我們都有一些項目和實質(zhì)性的合作。這些是為我們這個團(tuán)隊在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面獲得很多寶貴的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)、案例的積累。
    （圖示）這是第三方給我們做了一個統(tǒng)計，在中國增材制造植入物方面，我們在設(shè)備、應(yīng)用方面很早就做了。華南理工大學(xué)在早期的話，3D打印植入物方面的專利還是比較少的。我們在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域主要是集中在口腔，除了現(xiàn)在比較多的牙冠固定橋之外，我們還做證據(jù)化的托槽，還有修復(fù)的特殊的植入物，還有像外科領(lǐng)域里面的手術(shù)導(dǎo)板，膝關(guān)節(jié)假體等等，這些都是我們曾經(jīng)做過，跟醫(yī)院的主任做過的一些項目。
    （圖示）我們做的比較特色的是個性化的正畸托槽，目前在是市場上唇側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)的錯朝，目前是比較難看的，個性化的托槽是在每個人的牙齒的內(nèi)側(cè)定制的個性化的托槽。最早一個是CT數(shù)據(jù)的獲取，三維重建，怎么樣把它排牙、拔牙、移動，通過每一個牙齒移動的量把它分割成十幾個這樣的階段，然后做一個正畸的方案。它的托槽的設(shè)計是來自于牙齒的內(nèi)表面，再加上托槽的結(jié)構(gòu)進(jìn)去，這完全是一個個性化的定制化的托槽。這個項目后來再的是在廣州一家公司把它產(chǎn)業(yè)化了，今年它會在新三板上市。
    （圖示）這個是我們最早在2011年的時候拿到了二類的許可證。
    第二個是膝關(guān)節(jié)的假體，除了這個假體之外，我們還做相關(guān)的手術(shù)的器件和導(dǎo)管，我們最主要的是設(shè)計的問題，三維重建，怎么樣獲得CT掃描的數(shù)據(jù)，我們和北大第三醫(yī)院做的第一個項目是中德的項目，分別收集中國人和德國人的器官的數(shù)據(jù)，收集了兩千多個數(shù)據(jù)，之后我們才開展這方面的設(shè)計。在他的醫(yī)院里面怎么樣獲得數(shù)據(jù)掃描，然后三維重建，設(shè)定了切口的方案，這個切口方案和后面的膝關(guān)節(jié)假體的制造提供了一個依據(jù)。
    （圖示）這是設(shè)計的膝關(guān)節(jié)的假體，這三個是不同的材料組成的，都是用3D打印的方法來實現(xiàn)的。
    （圖示）這是它設(shè)計的圖紙和植入的效果圖。
    剛才我提的是假體，我們在做的項目中更多的是導(dǎo)管，肯定做一臺手術(shù)假體是這么一套，但是導(dǎo)管有將近40多件，每一個人或者說每一臺手術(shù)都是要定制一套這樣的導(dǎo)板，這樣導(dǎo)板的設(shè)計還有它的一些做手術(shù)，為什么要做這個導(dǎo)板呢？為了將來推廣這項技術(shù)，讓不是很熟悉的醫(yī)生，不是特別大膽的醫(yī)生都可以做這個手術(shù)，為后面手術(shù)的平民化或者說一般的醫(yī)生都可以做提供的依據(jù)。
    （圖示）我們做了十幾具的實體的實驗還有動物的實驗去驗證它。
    （圖示）個性化髖臼的骨板，把碎了的骨頭用一塊導(dǎo)板連接起來，這個是在南方醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院實行的，我們做完之后用一般的打印機(jī)打印出一個塑料的模型出來，然后驗證它，把它裝到人體里面去。
    我們在南醫(yī)三院這邊做了18個病例裝到人體里面去，這大部分的工作我們只是幫他們提供板，他們醫(yī)院做前期和后期的工作，我們協(xié)助他們做設(shè)計和表面的處理，還有一些打印的工作。
    （圖示）我們還用在動物的身上，比如說丹頂鶴打假的喙掉了，我們幫它設(shè)計了一套假喙，從打印設(shè)計到最后裝起來做一些無敵金剛嘴的一個鳥。
    時間關(guān)系就介紹這么多，我想說的是3D打印在醫(yī)學(xué)里面尤其在金屬3D打印里面更多的是設(shè)計的問題，現(xiàn)在大家有很多的設(shè)備還有工藝材料方面的研究，已經(jīng)為我們的技術(shù)提供了一個保障，但是設(shè)計這一塊應(yīng)該是醫(yī)工結(jié)合的一塊非常重要的一個部分。
    謝謝大家！