3D打印不僅在影響著制造方式，也在改變供應鏈，隨著3D打印的發(fā)展，為了順暢的醫(yī)工交互過程，我國的醫(yī)院、口腔診所會不會將3D打印植入物、3D打印牙科的制造“并入”體系內(nèi)，這或許是市場發(fā)展的一個趨勢…



HSS

HSS 醫(yī)院園區(qū)。3D打印工廠所在地



骨科植入物離散化制造

意大利骨科醫(yī)療植入物制造商Lima Corporate 與美國特殊外科醫(yī)院（Hospital for Special Surgery ，HSS）正在合作建設(shè)一家骨科植入物增材制造-3D打印工廠，預計2020年投入使用。正式運營后的3D打印工廠將為HSS 醫(yī)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(yī)療器械制造商，所提供的骨科產(chǎn)品包括關(guān)節(jié)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(shè)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)是由3D打印設(shè)備直接制造出來的仿生結(jié)構(gòu)，孔的幾何結(jié)構(gòu)可以得到精確的控制，例如通過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(jié)構(gòu)可以促進骨長入，從而帶來更加良好的康復效果。

2007年，Lima 與3D打印設(shè)備廠商Arcam 和外科醫(yī)生Guido Grappiolo博士合作，制造了全球首個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(yī)院從2016年開始通過Lima 意大利總部制造定制化植入物, 與此同時，Lima 公司也已經(jīng)將戰(zhàn)略重點放在建立ProMade定制種植產(chǎn)品的業(yè)務(wù)上，這類產(chǎn)品從增材制造技術(shù)中受益匪淺。HSS醫(yī)院擁有處理復雜關(guān)節(jié)重建方面的獨特能力，以及定制化植入物的設(shè)計和使用經(jīng)驗。

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



Review

Lima 基于HSS醫(yī)院建立的3D打印植入物制造工廠，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程是一個醫(yī)工交互合作的過程，在Lima 與HSS 合作建立的3D打印工廠為臨床醫(yī)生與植入物設(shè)計工程師之間的互動提供了便利性。HSS 醫(yī)院的首席創(chuàng)新官表示，在合作工廠中，每個定制案例的設(shè)計流程都會更快，而本地化的制造也免去了植入物國際運輸?shù)倪^程。

合作工廠的主要任務(wù)是生產(chǎn)HSS 醫(yī)院所需的定制化植入物（patient-specific custom implants）。根據(jù)3D科學谷的市場研究，這類植入物旨在解決傳統(tǒng)方式無法解決的臨床問題，滿足臨床特殊要求。由于個性化程度高，醫(yī)院對每款植入物的需求是少量的，而在每次3D打印過程可以同時生產(chǎn)多款不同的植入物，靈活滿足醫(yī)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)域的應用價值。來源：《3D打印與骨科植入物白皮書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 早期開發(fā)3D打印髖臼杯就是一種標準化產(chǎn)品。患者匹配性植入物與定制化植入物有所區(qū)別，這是一種用于治療常見疾病的植入物定制化解決方案，植入物為常規(guī)產(chǎn)品，但在設(shè)計時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提供專用設(shè)計軟件，例如美國膝關(guān)節(jié)植入物制造商Conformis 為用戶提供患者匹配的膝關(guān)節(jié)植入物設(shè)計的專用軟件，并使用增材制造技術(shù)實現(xiàn)膝關(guān)節(jié)假體部件的生產(chǎn)。