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增材制造技术在医学领域的应用案例

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着计算机技术的快速发展,三维重建和增材制造技术逐步应用于医学领域,为实现个体化骨损伤诊断、个体化植入体及个体化修复带来了极大的变化。最早采用增材制造技术较多的是航空、汽车和医学领域。虽然早期的医学应用只占不到10%的增材制造市场,但医学领域的应用对增材制造技术的发展提出了更高的要求。增材制造技术所具有的个性化制作的快速性、准确性及擅长制作复杂形状实体的特性使它在医学领域有着广泛的应用前景。

增材制造技术在医学领域的应用案例

随着计算机技术的快速发展,三维重建和增材制造技术逐步应用于医学领域,为实现个体化骨损伤诊断、个体化植入体及个体化修复带来了极大的变化。传统的手术治疗修复是通过X射线片、CT等影像学检查得到的数据,凭借医生的经验,在大脑中进行术前的手术模拟,以确定手术方案,然后根据医生大脑中的三维印象进行手术,手术具有一定随机性。对于严重的面部疾病如先天性唇裂、颌面部多发性骨折等,只能大致估计疾病的范围及严重程度,不能准确地估计病情,为手术方案的确定带来了困难。在面部修复手术、自体骨移植和生物材料移植等手术完成后,对于恢复后的效果及恢复后与邻近组织的重建关系都不能得到很好的预测。同时,植入体的传统制造过程周期长,定制化植入体结构及外形不够理想和精确,影响术后支架的降解和组织的再生效果。此外,辅助治疗的装置因传统制造方式而难以方便高效地实现个性化制造,也影响着病人康复周期和质量。

在20世纪80年代末期增材制造技术一经出现,制造行业即对其表现出浓厚的兴趣,得到了迅速发展。最早采用增材制造技术较多的是航空汽车和医学领域。虽然早期的医学应用只占不到10%的增材制造市场,但医学领域的应用对增材制造技术的发展提出了更高的要求。运用生理数据采用SLA、LOM、SLS、FDM、3DP等增材成型技术快速制作物理模型,对想不通过开刀就可观看病人骨结构的研究人员、种植体设计师和外科医生等能够提供非常有益的帮助。同时,LENS、EBM、SLM等金属结构件增材制造技术,对医学植入体需求的钛合金等生物相容性较好的构件实现了完美的定制化快速制造。在医用模型和种植体制造、颌面与颅骨修复、辅助诊疗以及医疗器具制造等方面,增材制造技术表现出独特的优势,显著地提高了医疗水平。增材制造技术所具有的个性化制作的快速性、准确性及擅长制作复杂形状实体的特性使它在医学领域有着广泛的应用前景。(www.xing528.com)

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