加工離治療更近，醫院與制造商合作成立3D打印植入物工廠(chǎng)

3D打印不僅在影響著(zhù)制造方式，也在改變供應鏈，隨著(zhù)3D打印的發(fā)展，為了順暢的醫工交互過(guò)程，我國的醫院、口腔診所會(huì )不會(huì )將3D打印植入物、3D打印牙科的制造“并入”體系內，這或許是市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)趨勢…



HSS

HSS 醫院園區。3D打印工廠(chǎng)所在地



骨科植入物離散化制造

意大利骨科醫療植入物制造商Lima Corporate 與美國特殊外科醫院（Hospital for Special Surgery ，HSS）正在合作建設一家骨科植入物增材制造-3D打印工廠(chǎng)，預計2020年投入使用。正式運營(yíng)后的3D打印工廠(chǎng)將為HSS 醫院制造定制化植入物（patient-specific custom implants）。

意大利Lima Corporate 是一家提供骨科植入物產(chǎn)品的醫療器械制造商，所提供的骨科產(chǎn)品包括關(guān)節植入物和完整的四肢植入物產(chǎn)品組合，最核心的植入物制造技術(shù)為 Trabecular Titanium技術(shù)。



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Lima 生產(chǎn)的3D打印髖臼杯



Trabecular Titanium 技術(shù)是一種使用電子束熔融（EBM）3D打印設備制造鈦金屬骨科植入物的技術(shù)，3D打印的植入物表面具有多孔結構，與等離子噴涂等工藝制造的表面涂層的不同之處在于，該結構是由3D打印設備直接制造出來(lái)的仿生結構，孔的幾何結構可以得到精確的控制，例如通過(guò)Trabecular Titanium 技術(shù)制造的髖臼杯植入物的孔隙率為65%，平均孔徑為640μm。金屬3D打印技術(shù)所創(chuàng )建的多孔植入物結構可以促進(jìn)骨長(cháng)入，從而帶來(lái)更加良好的康復效果。

2007年，Lima 與3D打印設備廠(chǎng)商Arcam 和外科醫生Guido Grappiolo博士合作，制造了全球首個(gè)3D打印髖臼杯-Delta-TT杯，該項目成為具有里程碑意義的案例。

HSS醫院從2016年開(kāi)始通過(guò)Lima 意大利總部制造定制化植入物, 與此同時(shí)，Lima 公司也已經(jīng)將戰略重點(diǎn)放在建立ProMade定制種植產(chǎn)品的業(yè)務(wù)上，這類(lèi)產(chǎn)品從增材制造技術(shù)中受益匪淺。HSS醫院擁有處理復雜關(guān)節重建方面的獨特能力，以及定制化植入物的設計和使用經(jīng)驗。

在合作過(guò)程中，雙方看到了對方的互補能力，并決定共同基于HSS 醫院設立定制化植入物的設計與增材制造設施，以便在最復雜的重建條件下進(jìn)行快速、高效的植入物設計協(xié)作和制造。這種合作將為復雜關(guān)節重建治療的創(chuàng )新提供更好的條件。



Review

Lima 基于HSS醫院建立的3D打印植入物制造工廠(chǎng)，再度反映出增材制造技術(shù)主導下的制造離散化趨勢。定制化植入物的制造過(guò)程是一個(gè)醫工交互合作的過(guò)程，在Lima 與HSS 合作建立的3D打印工廠(chǎng)為臨床醫生與植入物設計工程師之間的互動(dòng)提供了便利性。HSS 醫院的首席創(chuàng )新官表示，在合作工廠(chǎng)中，每個(gè)定制案例的設計流程都會(huì )更快，而本地化的制造也免去了植入物國際運輸的過(guò)程。

合作工廠(chǎng)的主要任務(wù)是生產(chǎn)HSS 醫院所需的定制化植入物（patient-specific custom implants）。根據3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，這類(lèi)植入物旨在解決傳統方式無(wú)法解決的臨床問(wèn)題，滿(mǎn)足臨床特殊要求。由于個(gè)性化程度高，醫院對每款植入物的需求是少量的，而在每次3D打印過(guò)程可以同時(shí)生產(chǎn)多款不同的植入物，靈活滿(mǎn)足醫院對定制化植入物的需求。



AM Orthopedic implant whitepaper 23

3D打印在骨科植入物制造領(lǐng)域的應用價(jià)值。來(lái)源：《3D打印與骨科植入物白皮書(shū)2.0》



除此之外，3D打印技術(shù)還被骨科植入物制造商用于制造標準化植入物和患患者匹配性植入物。Lima 早期開(kāi)發(fā)3D打印髖臼杯就是一種標準化產(chǎn)品?；颊咂ヅ湫灾踩胛锱c定制化植入物有所區別，這是一種用于治療常見(jiàn)疾病的植入物定制化解決方案，植入物為常規產(chǎn)品，但在設計時(shí)匹配患者的解剖特征。提供患者匹配性植入物的制造商通常同時(shí)提供專(zhuān)用設計軟件，例如美國膝關(guān)節植入物制造商Conformis 為用戶(hù)提供患者匹配的膝關(guān)節植入物設計的專(zhuān)用軟件，并使用增材制造技術(shù)實(shí)現膝關(guān)節假體部件的生產(chǎn)。