金屬3D打印在三類醫(yī)療機(jī)械的應(yīng)用！

三類醫(yī)療器械是屬于最高級別的醫(yī)療設(shè)備，在生產(chǎn)過程中也必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械，是植入人體，用于支持、維持生命，對人體具有潛在危險，對其安全性、有效性必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械。目前可以用金屬3D打印的三類醫(yī)療機(jī)械的應(yīng)用主要有全膝關(guān)節(jié)假體、髖臼杯、人工椎體和脊柱椎間融合器等。

金屬3D打印在三類醫(yī)療機(jī)械的運用：

1. 個性化全膝關(guān)節(jié)假體

全膝關(guān)節(jié)是需要直接植入人體，是治療骨性關(guān)節(jié)炎和膝關(guān)節(jié)畸形的有效手段，也是目前最常見和最有效的關(guān)節(jié)置換手術(shù)之一。全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)過程中，醫(yī)生需要對患者股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端進(jìn)行裁骨，切除受損骨組織，同時暴露平整的截骨面以完成假體的安裝和固定。全膝關(guān)節(jié)手術(shù)是需要將假體直接植入患者的關(guān)節(jié)內(nèi)，然后使患者下肢能夠運動，在準(zhǔn)確的切除和假體的安放是醫(yī)療的核心問題。膝關(guān)節(jié)假體以及手術(shù)器械的設(shè)計對手術(shù)質(zhì)量有著決定性的影響，也要考驗醫(yī)生的熟練性。

1.1假體的個性化設(shè)計流程如下：

假體的逆向設(shè)計過程主要包括下肢力線的重建、個性化截骨位置的選取和解剖特征的提取。人工全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者術(shù)后滿意度和假體使用壽命在很大程度上取決于術(shù)后膝關(guān)節(jié)力線。正確的人工膝關(guān)節(jié)力線可以讓患者獲得理想的重力矢量傳導(dǎo)并優(yōu)化膝關(guān)節(jié)運動能力。截骨面不僅是假體設(shè)計過程的基準(zhǔn)平面，也是全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)過程中安放假體的基準(zhǔn)面。在全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)中要切除多余的骨組織、暴露出準(zhǔn)確的截骨面，截骨面的位置非常重要，確定不僅影響假體的設(shè)計，也不影響手術(shù)的效果。在假體關(guān)節(jié)曲面的設(shè)計過程中，尤其是在膝關(guān)節(jié)股骨假體曲面的設(shè)計過程中，可以通過截取各平面上股骨表面的輪廓特征，構(gòu)造高質(zhì)量的參數(shù)化曲線，以實現(xiàn)與患者股骨外形高度貼合的股骨假體關(guān)節(jié)曲面的設(shè)計。個性化全膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計流程如圖1所示。

   

假體的正向設(shè)計過程主要包括假體輪廓的個性化設(shè)計和關(guān)節(jié)曲面的個性化設(shè)計。商用膝關(guān)節(jié)假體的截骨面匹配性普遍較差，原因在于固定型號假體的截骨面輪廓形狀難以滿足患者的個性化需求。運用3D打印技術(shù)可以彌補(bǔ)這些劣勢。

2. 個性化多孔下頜骨假體

人體面部下頜骨是唯一可活動的骨骼，雙側(cè)關(guān)節(jié)可聯(lián)動，功能復(fù)雜。下頜骨關(guān)節(jié)段性缺損多是由于惡性腫瘤累及下頜骨，而不得不進(jìn)行切除。其他創(chuàng)傷和感染等造成的下頜骨連續(xù)中斷，也會導(dǎo)致患者出現(xiàn)不同程度的生理功能障礙和面部畸形。因此，在安裝下頜骨的時候，需要著重考慮患者生理功能恢復(fù)需求，也要考慮患者的外貌。根據(jù)不同患者的需求，運用3D打印技術(shù)打印一個符合患者需求的假體。

​

金屬3D打印在三類醫(yī)療運用上需要較高的精準(zhǔn)度，未來也需要加大研究的力度。運用3D打印技術(shù)可以滿足不同患者的需求，實行個性化定制，未來的市場前景巨大。