高精度陶瓷3D打印可降解支架 如何治療骨腫瘤?

undine   2016-04-11 12:05:12

目前骨腫瘤較常用的臨床治療方法有手術(shù)治療、放射治療和化學(xué)治療。傳統(tǒng)的放療與化療都具有較大的副作用,手術(shù)治療是骨肌系統(tǒng)疾患的根本治療措施,但是這會有骨腫瘤細(xì)胞殘余且造成大塊的骨缺損,治療過程中往往需依賴各種植入物。因此,制備出高精度用于骨骼植入的材料是至關(guān)重要的。通過3D打印個體化制備的植入物進(jìn)行組織缺損的修復(fù),可以大大提高外科手術(shù)的精確性與安全性。奧地利Lithoz公司制造的3D陶瓷打印設(shè)備可以打印出滿足這一醫(yī)療需求的骨骼植入體。

  

  圖一 Lithoz公司制備的陶瓷樣品

  在LCM技術(shù)下3D陶瓷打印設(shè)備可以制備出多種孔尺度與復(fù)孔結(jié)構(gòu)的陶瓷制品,例如可以制備出作為骨骼植入體的生物陶瓷支架磷酸三鈣樣件,仍然具有很好的生物相容性,其各種性能上達(dá)到傳統(tǒng)工藝制造出的同樣部件。如下圖二所示為Lithoz公司高精度陶瓷3D打印制備出的磷酸三鈣高仿真骨結(jié)構(gòu)。

  

  圖二 Lithoz高精度陶瓷3D打印的高仿真骨結(jié)構(gòu)

  Lithoz公司不僅僅局限于自己的高素質(zhì)的科研團(tuán)隊(duì)的研發(fā),也同世界各地的著名機(jī)構(gòu)聯(lián)合科研。在歐洲,Lithoz公司與蘇黎世醫(yī)科大學(xué)合作研究,打印用于治療骨腫瘤的可降解的TCP支架,并進(jìn)行植入實(shí)驗(yàn),動物體內(nèi)的支架在植入10天后被結(jié)締組織包裹住,沒有炎癥發(fā)生。骨質(zhì)缺損患者將會看到康復(fù)的希望。 通過高精度陶瓷3D打印設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)高精度 (最小特征尺寸: < 150 μm)、高純度 (> 99,4% T.D.) 、高強(qiáng)度、高時(shí)效高性價(jià)比;可以實(shí)現(xiàn)沒有工具成本、沒有改成型成本,達(dá)到快速生產(chǎn)的目的。該設(shè)備不僅成功的解決了傳統(tǒng)3D打印生物陶瓷支架的孔尺度與孔結(jié)構(gòu)可控性不高的問題,而且可以通過設(shè)備軟件精確的計(jì)算出需要放大的燒結(jié)尺寸,保證樣品進(jìn)行燒結(jié)收縮后,達(dá)到符合原始設(shè)計(jì)的尺寸。Lithoz陶瓷3D打印設(shè)備對于陶瓷打印制品沒有形狀限制,可以實(shí)現(xiàn)新的形狀設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能蜂窩細(xì)胞結(jié)構(gòu),也可生產(chǎn)薄壁結(jié)構(gòu)(低于150微米)。

  

  圖三 Lithoz公司打印高重復(fù)精度的仿真骨結(jié)構(gòu)

  Lithoz是高性能陶瓷3D打印的系統(tǒng)供應(yīng)商,生產(chǎn)的產(chǎn)品具有高精度,高純度的特點(diǎn),與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法制備的陶瓷制品性能相同。并且,Lithoz公司還可研發(fā)客戶定制材料, 滿足客戶特種需求。CeraFab7500設(shè)備允許層厚從25微米到100微米,使用25微米的層厚可以高質(zhì)量地生成非常精微的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu),每小時(shí)可以打印100層。表面粗糙度可達(dá)到0.4~0.6μm。

  基于增材制造思想,Lithoz公司研發(fā)了獨(dú)特而優(yōu)秀的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)陶瓷的方法。LCM技術(shù)(基于光刻技術(shù)的陶瓷3D打印), 使快速經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)高性能陶瓷功能件成為可能,材料性能不低于使用傳統(tǒng)模式大批量生產(chǎn)的部件。

  

  圖四 陶瓷3D打印機(jī)CeraFab7500設(shè)備及性能參數(shù)

  Lithoz公司

  目前已與德國博世公司、弗勞恩霍夫等多個單位達(dá)成合作協(xié)議;在中國同清華大學(xué)以及一些醫(yī)療科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行科研合作,致力客戶化的新材料研發(fā)和工藝開發(fā)。

  關(guān)于Lithoz公司Lithoz公司,位于奧地利維也納,是高性能陶瓷3D打印增材制造的系統(tǒng)供應(yīng)者。公司主要研發(fā)和生產(chǎn)最高水平的陶瓷3D打印系統(tǒng)和材料?;趯@腖CM技術(shù),公司提供了一種新的增材制造工藝,這種工藝可以生產(chǎn)非常復(fù)雜的高性能陶瓷零部件。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于,可以高精度的生產(chǎn)自由形狀的陶瓷部件,其材料性能可以同傳統(tǒng)的加工方式媲美。


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