Русский 
Это не научно-фантастический фильм, а настоящая революция в медицине . Технология 3D-печати производит революцию во всех аспектах — от хирургического планирования до реабилитационной терапии — с беспрецедентной глубиной и масштабом.
В этом руководстве представлен всесторонний обзор замечательных возможностей применения 3D-печати в медицине, ее ограничений и того, как она изменит будущее прецизионной медицины.
Краткое изложение основных ответов
| Определение | Интеграция аддитивного производства и медицины, создание персонализированных медицинских изделий на основе данных изображений и достижение точного лечения |
| Ключевые приложения | Включая персонализированные имплантаты, хирургические инструменты, системы доставки лекарств, биопечать при восстановлении тканей и т. д. |
| Рабочий процесс | Разделено на пять этапов: сбор медицинских данных, 3D-моделирование, выбор материала, печать и производство, а также клиническое применение. |
| Плюсы и минусы | Преимущества: индивидуальный подход, эффективность и точность. Ограничения: ограниченное количество материалов, высокие затраты и неполный контроль. |
| Распространенные материалы | Металлы (титановые сплавы и др.), полимеры (ПЭЭК и др.), биоматериалы (альгинаты и др.) |
| Будущие тенденции | Интеллектуализация материалов, модернизация оборудования, расширение приложений в регенеративной медицине и популяризация снижения затрат |
Освоение ключа к успеху в медицинской 3D-печати! Практическое руководство от команды JS
Компания JS уже несколько десятилетий активно занимается медицинской 3D-печатью, охватывая все возможные сферы применения, такие как ортопедия, стоматология и восстановление мягких тканей, создавая индивидуальные решения для большинства случаев.
Будь то создание прототипов, мелкосерийное производство или индивидуальные решения, наша квалифицированная команда может предоставить спецификации проекта с быстрым выполнением и конкурентоспособными ценами, что позволяет эффективно завершить проект.
JS обеспечивает сквозную визуализацию процесса на онлайн-портале, а профессиональная команда отвечает на ваши вопросы в любое время, предоставляя вам точные, безопасные и эффективные услуги онлайн-3D-печати .
Что такое медицинская 3D-печать?
Медицинская 3D-печать представляет собой комплексное сочетание технологии аддитивного производства и медицины. Она позволяет с высокой точностью создавать медицинские изделия или каркасы для тканевой инженерии с определенной анатомической структурой и функцией путем наложения слоев биосовместимых материалов или клеточных композитов.
В основе лежат данные КТ, МРТ и визуализации пациента, которые моделируются и обрабатываются в цифровом виде в трех измерениях, чтобы заставить устройство размещать материал по траектории, тем самым осуществляя преобразование цифровых моделей в физические устройства.
Его внутренняя надежность заключается в «персонализированном производстве» , превосходящем ограничения традиционных подходов к сложным конструкциям, точно воспроизводящем анатомические особенности пациента и повышающем гибкость лечения.
Ниже приведены области применения основных технологий 3D-печати в области медицины :
| Принцип | Технология 3D-печати | Процесс печати | Материалы | Преимущество | Ограничение |
| Экструзионная печать | Моделирование методом послойного наплавления (FDM) | Продавливайте нагретые пластиковые нити через сопло и собирайте детали слой за слоем. | Полимеры и композиционные материалы. | Широко применимый и доступный, позволяющий производить прочные компоненты, подходящие для прототипов, анатомических моделей и хирургических шаблонов. | Имеются очевидные линии слоёв, которые не подходят для медицинских применений с высокой гладкостью поверхности или сложными деталями, а выбор материалов ограничен. |
| Ванно-полимеризация | Стереолитография (SLA) | Использование ультрафиолетового лазера для отверждения жидкой фотополимерной смолы и создания объектов слой за слоем. | Использование ультрафиолетового лазера для отверждения жидкой фотополимерной смолы и создания объектов слой за слоем. | Возможность изготовления компонентов с высокой точностью и гладкой поверхностью, подходящих для точных анатомических моделей, хирургических шаблонов, имплантатов, а также возможность изготовления сложных геометрических форм. | Последующая обработка необходима для удаления излишков смолы и ее полного отверждения, поскольку смола имеет ограничения с точки зрения биосовместимости и механических свойств. |
| Плавление порошкового слоя | Селективное лазерное спекание (SLS) | Мощный лазер выборочно сплавляет порошковые материалы слой за слоем в твердые структуры. | Нейлон, металлический порошок и т. д. | Существует широкий выбор материалов, включая биосовместимые полимеры и металлические сплавы для имплантации, которые позволяют изготавливать компоненты с превосходными механическими свойствами и сложными геометрическими формами без необходимости использования опорных конструкций. | Оборудование дорогое и требует постобработки, а качество поверхности не такое хорошее, как при SLA. |
JS может создавать сложные конструкции с высокой точностью, быстрой доставкой и высокой экономической эффективностью, помогая вам находить индивидуальные решения в области медицины. Выбирайте нас за качество и эффективность.
Основные области применения: как 3D-печать используется в здравоохранении?
3D-печать, использующая преимущества «послойного наложения и настройки по требованию», превратилась в важный инструмент для «точного и персонализированного» медицинского лечения, и сферы ее применения продолжают расширяться.
Персонализированные имплантаты: разработаны с учетом индивидуальных особенностей анатомии
Традиционные имплантаты трудно подогнать под кости или ткани пациента, а 3D-печать позволяет персонализировать имплантаты, точно воспроизводя анатомические данные.
- Ортопедия
Тазобедренные и коленные эндопротезы из титанового сплава были напечатаны после компьютерной томографии с использованием 3D-принтера XYZ . Пористая структура (пористость 50–70%) способствует росту костных клеток. В одном случае скорость интеграции кости составила 90% через 6 месяцев после операции, что выше, чем 75% у обычных протезов.
- Стоматология
На основе статистики сканирования полости рта 3D-принтер XYZ печатает 3D-детали, такие как абатменты имплантатов и коронки, с точностью (погрешность ≤0,1 мм), что обеспечивает совместимость и сокращает цикл с 7-10 дней до 1-2 дней .
- Реконструкция черепа и челюстно-лицевой области
Искривление и толщина кости заменяются с помощью имплантатов, напечатанных на 3D-принтере. Имплантаты, изготовленные из материала PEEK, используемого на 3D-принтере XYZ, на 40% легче обычной титановой сетки, а их модуль упругости близок к модулю упругости человеческих костей, что снижает послеоперационную боль.
Хирургическое планирование и вспомогательные инструменты: повышение точности
Успех сложной хирургии основан на предоперационном планировании, а 3D-печать переводит изображения в реальные модели, облегчая процесс разработки планов.
- Анатомическая модель
Используя изображения КТ/МРТ пациента, 3D-принтер XYZ печатает модели органов 1:1 (например, модели опухолей сердца и печени), наглядно демонстрирующие взаимодействие опухолей и кровеносных сосудов, и может легко моделировать ход хирургических операций. Модель сердца, напечатанная детской больницей для детей с врожденным пороком сердца, позволила сократить время операции на 30% и сократить кровопотерю на 50%.
- Хирургическая направляющая пластина
При фиксации стержнями позвоночника и других хирургических процедурах направляющая пластина, напечатанная на 3D-принтере, способна «находить» и точно устанавливаться на поверхности кости, поэтому погрешность имплантации винта составляет ≤1 мм. Направляющая пластина из смолы, напечатанная на 3D-принтере, стоит всего 1/5 от цены традиционных металлических направляющих пластин и является одноразовой, что предотвращает перекрестное инфицирование.
Система доставки лекарств: с точной доставкой лекарств
- Таблетки на заказ
- Стент для локализованной доставки лекарств
Антибактериальные стенты с лекарственным препаратом имплантируются в инфицированный участок с местной концентрацией препарата в 10–20 раз выше, чем при пероральном приеме, но без системной токсичности. Пористая структура деталей, напечатанных на 3D-принтере, также может способствовать заживлению.
Биопечать: на пути к «искусственным тканям и органам»
Биопечать позволяет создавать функциональные ткани путем экструзии клеток и биоматериалов, что является предполагаемым будущим трансплантации органов:
- Восстановление кожи человека
3D-принтер XYZ смешивает клетки кожи пациента с коллагеном, печатает и формирует кожную ткань с теми же свойствами, что и рана. Успешность трансплантации более 90% и уменьшение рубцов.
- Восстановление хряща
культивировать хондроциты и гидрогель гиалуроновой кислоты в форме хряща и формировать функциональный хрящ после имплантации на 6 месяцев с целью улучшения подвижности суставов.
Компания JS удовлетворяет индивидуальные потребности в ортопедических имплантатах, стоматологических реставрациях и т. д., предоставляя высококачественные услуги 3D-печати, используя новейшие технологии для копирования трудновоспроизводимых анатомических структур, предоставляя разнообразные биосовместимые материалы и повышая точность и эффективность медицинских фиксаторов.
Рабочий процесс: от цифрового сканирования до физической детали
Медицинская 3D-печать должна строго контролироваться, чтобы быть точной и безопасной, и делится на пять основных этапов :
1.Сбор медицинских данных: получение анатомических данных
2.3D-дизайн модели: цифровая реставрация и оптимизация
Преобразуйте данные изображений в печатные модели с помощью профессионального программного обеспечения и оптимизируйте: Mimics преобразует данные DICOM в 3D-модели и обрезку. Обработка уточнений Geomagic. Включение функциональной структуры в программное обеспечение CAD. Формат файла STL для экспорта модели на 3D-принтер XYZ.
3. Выбор материала : соответствие клиническим потребностям
Металлические материалы (титановый сплав, кобальт-хромовый сплав) могут использоваться для постоянных имплантатов. Что касается полимерных материалов, то для реконструкции черепа используется ПЭЭК, а ПЛА может использоваться для временных каркасов. Биоматериалы (альгинат, коллаген), используемые в качестве биочернил, должны соответствовать стандарту ISO 10993.
4. Печатное производство: точная работа 3D-принтера XYZ
5. Клиническое применение: от лаборатории до операционной
Мы оказываем полную поддержку на протяжении всего процесса, используя сертифицированную по стандарту ISO 9001:2015 технологию, гарантирующую точность и управляемость. У нас работают сотрудники с большим опытом в моделировании данных, выборе материалов и выводе на печать, готовые быстро реагировать на требования и создавать эффективный и надежный перевод данных в сущность в 3D-печати. Мы предоставляем вам безошибочные индивидуальные услуги.
Плюсы и минусы: сбалансированная перспектива
Преимущество: улучшение медицинских моделей
- Индивидуальное лечение:
- Изготовление сложной конструкции:
Просто изготовьте сложную человеческую ткань, например, пористые каркасы из титанового сплава для более эффективной интеграции костей.
- Экономьте время цикла и затраты:
Изготовление 3D-деталей на 3D-принтере XYZ занимает всего 24–48 часов , а персонализация небольших партий обходится на 30–50 % дешевле, чем традиционными методами.
- Повышение безопасности и эффективности хирургических вмешательств:
Предоперационные модели и направляющие сокращают количество слепых процедур, а точность установки винтов при сложных операциях на позвоночнике увеличивается с 85% до 98% .
Ограничения: Технические и прикладные ограничения
- Материальные ограничения:
Существуют десятки общепринятых материалов, но биомеханические свойства биочернил недостаточны. Существует несоответствие модулей упругости некоторых металлических материалов и костей.
- Чрезмерная стоимость и порог:
Высокоточные 3D-принтеры XYZ стоят дорого, а расходы на их обслуживание очень высоки из-за отсутствия профессионального персонала.
- Отсутствие регулирования:
Сложно подтвердить подлинность изготовленных на заказ продуктов в соответствии с традиционными стандартами, и необходимо изучить процесс подачи заявки.
- Задача биопечати:
Биопечатная ткань имеет короткий срок службы, и из нее трудно создавать сложные сосудистые структуры.
У нас есть конкретные решения для этих задач: современное оборудование снижает порог стоимости, имеется широкий выбор одобренных материалов для удовлетворения спроса, технические проблемы решаются высококвалифицированной командой, и мы активно участвуем в нормативных процедурах. Выберите нас, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами 3D-печати и избежать технологических ограничений.
Материалы, используемые в медицинской 3D-печати
Металлический материал
- Титановый сплав (Ti-6Al-4V):
Широкое применение, низкая плотность и модуль упругости, аналогичный костной ткани. Технология SLS для печати на 3D-принтере XYZ и пористая архитектура стимулируют рост костных клеток, используются в протезах суставов и т. д.
- Кобальт-хромовый сплав:
Отличные показатели износостойкости и усталости, отлично подходят для зубных имплантатов и т. д.
- Магниевый сплав:
Биоразлагаемый, подходит для временных фиксаторов переломов, требует контролируемой скорости разложения.
Полимерный материал
- ВЗГЛЯД:
Высокая производительность, модуль упругости 3,8 ГПа, напечатанный по технологии FDM на 3D-принтере XYZ, используется для восстановления черепа и позвоночника.
- ПЛА:
Биоразлагаемый, изготавливается из возобновляемых ресурсов, подходит для краткосрочного использования в качестве деталей, напечатанных на 3D-принтере, например, хирургических шаблонов.
- Материал смолы:
УФ-отверждаемая смола отличается высокой точностью и подходит для высокоточных инструментов, обладая минимальной биосовместимостью.
Биоматериал
- Натуральные материалы:
Альгинат подходит для печати на коже и хрящах. Коллаген способствует адгезии клеток и используется в каркасах для тканевой инженерии.
- Синтетический материал:
ПЭГ водорастворим и может обладать биологической активностью. ПКЛ обладает высокой механической прочностью, а смешивание его с гидроксиапатитом повышает индуктивность костей.
- Композитные чернила на основе клеточного материала:
Клетки смешиваются с биологическими материалами и печатаются с помощью 3D-принтера XYZ, клетки способны образовывать функциональные ткани.
У нас имеется самая современная система материалов для 3D-печати медицинского класса, которая соответствует самым строгим требованиям стандартов. Наши передовые технологии обеспечивают точное нанесение материала и высокие гарантии качества для вашего проекта.
Будущее 3D-печати в медицине
Инновации в области материалов: многофункциональность и интеллект
Разработка интеллектуальных чувствительных материалов, таких как термочувствительные биочернила и рН-чувствительные лекарственные каркасы. Интеграция натуральных и синтетических материалов, таких как композитные каркасы на основе коллагена PCL, для достижения баланса между биосовместимостью и механическими свойствами.
Модернизация оборудования: точная и эффективная
Параллельные 3D-принтеры XYZ становятся интеллектуальными, внедряя искусственный интеллект таким образом, чтобы обеспечить полную автоматизацию процесса. Проектируйте композитные машины для одновременной печати несколькими материалами, чтобы сделать возможной печать «интегрированных органов» .
Расширение области применения: от «Ремонта» до «Регенерации»
Полностью отменить трансплантацию органов и создать полноценные органы с сосудистыми структурами. Популяризировать персонализированную медицину и реализовать «печать по требованию» с помощью 3D-принтеров mini xyz.Популяризация и снижение цен
Снижение цены на настольный 3D-принтер XYZ, простота использования. Создание облачной платформы, организация ресурсов и сокращение институциональных инвестиций.3D-печать меняет модель медицины. Мы следим за тенденциями, постоянно внедряем инновации и можем предложить ориентированные на будущее персонализированные решения, чтобы разделить будущее с вами.
Пример из практики: индивидуальный имплант черепа, изменивший жизнь
Ситуация с пациентом:
Молодой пациент, у которого в результате автомобильной аварии наблюдается значительный дефицит черепа. Традиционные методы восстановления сложны в применении и имеют низкий эстетический вид.
Технические проблемы:
- Неточность анатомического соответствия:
Дефицит черепа до 12 см × 8 см, зазубренные края и сложная кривизна в задней части лобной и височной костей, где необходимо обеспечить консервативные сосудистые каналы и нервные бороздки. Стандартное КТ-моделирование имеет погрешность до 2 мм.
- Синхронизация морфологии и функции:
Имплантаты должны одновременно обеспечивать биосовместимость, механическую совместимость (модуль упругости, сопоставимый с модулем упругости черепа 10-30 ГПа) и послеоперационную эстетику, и сбалансировать это в рамках одной процедуры сложно.
- Пределы интраоперационной адаптивности:
Традиционные реставрации обладают высокой жесткостью и не способны компенсировать малейшие анатомические изменения во время операции, что может легко привести к ненадлежащему прилеганию или вторичному повреждению.
Решение JS:
- Предоперационное планирование SLA:
Используйте высокое разрешение (толщина слоя 0,02 мм) технологии SLA для печати модели дефекта черепа в масштабе 1:1 на основе данных КТ и воспроизведения анатомических данных. Хирурги могут репетировать операцию, определять границы посадки и контролировать погрешность до 0,3 мм.
- Функция SLS и объединение форм:
Применение технологии SLS для спекания порошка титанового сплава с целью создания цельного тела имплантата. Контактная поверхность имеет пористую структуру 500–800 мкм (имитация губчатой кости) для обеспечения интеграции с костной тканью. Поверхность отполирована лазером до шероховатости Ra≤1,2 мкм для обеспечения улучшенных эстетических свойств. Тонкостенная структура толщиной 0,5 мм для интраоперационной корректировки по краю.
Достижение результатов:
Адгезия между имплантатом и краем дефекта достигла 99,5% , что сократило время операции на 40 минут. КТ через 3 месяца после операции показала образование новой костной мозоли в пористой структуре, а в течение 6 месяцев наблюдения не было реакции отторжения. Скорость интеграции кости составила до 92% , а симметрия черепа — до 96% . Это решило проблему соответствия и косметического эффекта традиционным методам, а клинический эффект оказался превосходным.JS, профессиональная фабрика по обработке деталей на заказ, использует передовые технологии аддитивного производства и сертифицированные по ISO 9001:2015 процессы для точного восстановления сложных конструкций. Наша команда профессионалов изготавливает продукцию на заказ, обеспечивая быструю обработку заказов и разумные цены, что гарантирует эффективное выполнение проектов.
Часто задаваемые вопросы
В1: Безопасны ли медицинские компоненты, напечатанные на 3D-принтере?
Да, они безопасны, если напечатаны из сертифицированных биосовместимых материалов, изготовлены и стерилизованы под строгим контролем качества. Имплантируемые части, помещаемые в организм, должны быть одобрены строгими государственными регулирующими органами.В2:Можно ли с помощью 3D-печати изготавливать функциональные органы?
Сегодня такие сложные органы, как сердце и печень, напечатать невозможно. Тем не менее, исследователям уже удалось напечатать кожу, хрящи и сосудистые структуры, что является большим достижением на пути к конечной цели.В3: Как получить расценку на прототип медицинского устройства?
Это просто. Вот как вы можете разместить свой 3D CAD-файл на нашей безопасной онлайн-платформе. Выберите материал, и наша система мгновенно предоставит вам четкую смету на 3D-печать.В4: Почему 3D-печать так широко применяется в стоматологии?
Благодаря небольшому количеству, высокой персонализации и высокому спросу на стоматологические изделия (коронки, брекеты и направляющие), которые лучше всего соответствуют возможностям технологии 3D-печати, они могут значительно повысить эффективность и точность.
Краткое содержание
3D-печать переходит от разработки интеллектуальных материалов и модернизации интеллектуального оборудования к «регенеративной» медицине и все больше становится краеугольным камнем прецизионной медицины. Несмотря на трудности, с которыми она сталкивается, такие как материалы, расходы и регулирование, ее потенциал безграничен благодаря развитию технологий.
Будучи узкоспециализированной фирмой по изготовлению 3D-печати на заказ , JS делает акцент на предоставлении качественных услуг. Благодаря онлайн-сервисам 3D-печати вы можете получить персонализированные услуги по доступной цене, а низкие цены на 3D-печать позволяют быстро реализовывать проекты в рамках бюджета. Выберите нас и насладитесь эффективной и точной 3D-печатью. 
Отказ от ответственности
Содержимое этой страницы предназначено исключительно для информационных целей. Серия JS. Нет никаких явных или подразумеваемых заявлений или гарантий относительно точности, полноты или достоверности информации. Не следует предполагать, что сторонний поставщик или производитель предоставит данные о рабочих характеристиках, геометрических допусках, конкретных конструктивных характеристиках, качестве и типе материалов или качестве изготовления через сеть Longsheng. Ответственность за это несет покупатель . Запросить коммерческое предложение на детали. Указать конкретные требования к этим разделам. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации .
Команда JS
JS — ведущая компания в отрасли, специализирующаяся на индивидуальных производственных решениях. Мы обладаем более чем 20-летним опытом работы с более чем 5000 клиентов и специализируемся на высокоточной обработке на станках с ЧПУ , производстве листового металла , 3D-печати , литье под давлением , штамповке металла и других комплексных производственных услугах.
Наш завод оснащён более чем 100 современными 5-осевыми обрабатывающими центрами, сертифицированными по стандарту ISO 9001:2015. Мы предлагаем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения для клиентов более чем в 150 странах мира. Будь то мелкосерийное производство или крупносерийная продукция по индивидуальному заказу, мы готовы удовлетворить ваши потребности с максимально быстрой доставкой в течение 24 часов. Выбирайте JS Technology . Это означает эффективность, качество и профессионализм.
Чтобы узнать больше, посетите наш сайт: www.cncprotolabs.com
Ресурс
