搜索⌘ K

完全由3D打印制成的骨植入物用于全踝关节置换手术

新泽西的圣名医疗中心最近在骨科患者护理方面取得了重要里程碑，成功地进行了首例使用定制的3D打印骨植入物的手术。Peter Iannuzzi博士，圣名医疗中心的足踝外科医生，主刀对一位患有慢性疼痛和行走困难的患者进行了手术。 这项手术对于该中心的骨科领域是一项重大突破，通过先进的成像技术提供了对患者解剖结构的增强视觉洞察力。Iannuzzi博士利用这项技术创建了一种个性化的3D打印钛合金骨植入物和新的踝关节，以满足患者特定的需求。该过程涉及摘除患者脚顶部的现有骨骼，并用3D打印的植入物进行替换。 植入物的一部分。（图片来源：圣名医疗中心） 3D打印手术的一个显著优势是通过对患者的脚和踝进行三维可视化来改善术前规划。这种详细的规划允许更精确的手术策略，有助于提高整体患者体验。 通过利用可视化，医疗团队打造了一根定制的骨头，以高度精确地进行复杂区域的导航。这不仅可以减少并发症的风险，还确保了患者的最佳结果。这项手术的成功完成标志着骨科护理领域的重大飞跃，展示了3D打印技术在改革手术方法和提高患者预后方面的潜力。 “通过这种3D程序复制骨骼的能力标志着患者护理的重要里程碑，”Iannuzzi说道。 “我们现在配备了一种无与伦比的工具来推进外科干预，最终为我们的患者提供更好的结果和改善生活质量。”

八级小狂风去年
0
完全由3D打印制成的骨植入物用于全踝关节置换手术

新的超声波技术可能使体内3D打印成为可能

您能想象一种可能性，即在您的体内直接进行3D打印器官或组织吗？尽管这听起来像是最离奇的科幻，但杜克大学和哈佛医学院的研究人员可能已经使这成为可能。他们开发了一种新的3D打印过程，利用了聚焦超声波和生物相容墨水，这两者可以用于从骨骼愈合到心脏瓣膜修复等各种用途。希望这将为更安全和侵入性较小的外科手术铺平道路。 尽管我们长期以来一直称赞医疗领域中增材制造的好处，包括不断增长的生物打印领域，但仍然存在障碍，特别是涉及到体内打印时。这是因为许多当前的过程使用挤出或光聚合，这两种方法都不适合穿透组织进行3D打印。 这种技术使用对超声波敏感的墨水在不同深度建造3D结构，包括穿过人体组织。 就挤出法而言，不能在体内进行的原因显而易见，因为你如何将设备置于体内，而且如果仍然需要切开体表，为什么不在外部完成呢？然而，正在开发的各种光聚合方法也不能实现体内3D打印。为什么呢？很简单，光无法穿过皮肤和器官，因为经过它们时会发生散射。对于这种最新的3D打印技术所基于的容积打印来说，情况也是如此，它使用光聚合和透明墨水。 这种新的过程被命名为“深度穿透声学容积打印”（Deep-Penetrating Acoustic Volumetric Printing，DVAP），可以帮助克服这些问题。美国国立生物医学成像与生物工程研究所（NIBIB）应用科学与技术部门的项目主任兰迪·金（Randy King），博士解释说：“聚焦超声波已经用于数十年来治疗各种各样的疾病，突显了它作为临床工具的安全性和实用性。这种潜在的新应用，基于多年的技术进步，可能为之前被认为不可能的穿越组织的3D超声波打印奠定了基础。” 超声波3D打印是如何工作的？ 正如金博士所提到的，聚焦超声波在医学领域并不新鲜。美国国家卫生研究院（NIH）将其定义为“一种非侵入性治疗技术，将超声波定向到特定位置”，它已经被用于治疗肝肿瘤、子宫肌瘤甚至帕金森病。然而，这是它首次专门用于医用3D打印。 至于DVAP的工作原理，它可以与其他生物医学3D打印过程进行比较，特别是那些使用光敏墨水和定向光的过程，包括容积式3D打印。然而，在这种情况下，开发的是一种声敏墨水，或称为声墨水，它对超声波敏感。墨水本身由四个独立的组分组成：吸收超声波的化合物，帮助控制粘度的微粒，提供结构的聚合物，以及吸收热量以触发固化的盐。它们共同作用，使得即使穿过体内厚厚的多层组织，也能打印出生物相容的结构。 更详细地了解DVAP过程的工作原理 这种墨水还可以根据不同的应用进行调整，例如添加骨矿物颗粒以治愈骨损失。此外，根据患者的需求，它可以制作得更耐用或可降解。这种灵活性对于医学应用非常关键，并且与研究人员自制的共焦高强度超声波打印机非常契合，该打印机已经进行了改进，以提高速度和分辨率。 该过程由哈佛医学院布里格姆妇女医院副生物工程师、哈佛医学院副教授Y. Shrike Zhang和杜克大学生物医学工程副教授Junjie Yao共同开发。关于其工作原理，Yao进一步解释说：“DVAP依赖声热效应，当声波被吸收并提高温度以硬化我们的墨水时就会发生。超声波可以穿透超过光的100倍深度，同时仍然在空间上受限，因此我们可以以高度空间精度抵达组织、骨骼和器官，而这些区域以往无法通过基于光的打印方法抵达。” 此外，不仅DVAP可以通过使用超声波实现体内3D打印，而且它甚至可以与生物组织兼容。张和姚已经在猪肝组织和模拟羊心脏手术中测试了这一过程。这些实验也显示出了有希望的结果，这意味着将来可能可以使用类似DVAP的过程来替代高度侵入性的外科手术。 姚总结道：“因为我们可以穿越组织进行打印，这使得在外科手术和治疗中有许多潜在应用，这些传统上涉及非常侵入性和破坏性的方法。这项工作在3D打印领域开辟了一个激动人心的新途径，我们很高兴共同探索这一工具的潜力。” 您可以在美国国立卫生研究院的新闻稿中了解更多信息，或者访问该研究的详细内容。

八级小狂风去年
0
新的超声波技术可能使体内3D打印成为可能

Revo Foods的3D食品打印技术进入了工业领域

寿司、鱼类菜肴和海鲜在我们的餐桌上仍然很受欢迎，即使在没有直接海洋资源的地区，这些产品也需要进口。然而，这种地区性需求对我们的海洋造成了严重损害，约有90%的鱼类物种濒临过度开采的边缘，30%已经过度捕捞。尽管有这些令人担忧的统计数据，但4000亿美元的鱼市场仍然在很大程度上漠不关心，消费者的满足继续导致鱼类资源的耗竭。 为了应对鱼市场这一令人担忧的趋势，食品技术初创公司Revo Foods正利用3D打印技术的力量。该公司成立于2021年，利用3D打印技术制造植物基鱼肉替代品，以应对过度捕捞和对鱼类物种的滥用。2023年9月，Revo Foods成功推出了其首个商业化产品，“The Filet - Inspired by Salmon”，由3D打印的真菌蛋白制成。该产品在48小时内迅速售罄，突显了对可持续替代品的巨大需求。现在，该公司正在响应这一巨大兴趣，宣布将实现工业化生产。 Revo Foods寻求实现工业化规模的3D打印鱼肉生产 为提高其生产能力，Revo Foods已开发了一种工业规模的3D食品打印生产方法。Revo Foods Fabricator X2 3D打印系统代表了一个突破性的进展，标志着世界上首次大规模生产3D打印的植物基鱼肉替代品。Fabricator X2采用先进的打印工艺，配备了多个喷嘴的高精度挤出系统。这种多喷嘴系统确保了连续打印，同时允许组合不同的材料。因此，3D打印过程可以制造任何形状和组合。这一技术飞跃打开了全新产品类别的大门。该系统的适应性使得在同一系统内制造不同的产品成为可能，而无需进行重大的硬件修改。 下一步升级将使用Revo FFX2 3D打印系统进行 正如我们许多人所经历的那样，我们经常用眼睛来品味食物，因为食物的视觉吸引力在我们的整体用餐体验中起着至关重要的作用。然而，Revo Foods在Revo Food Fabricator X2中的打印过程不仅仅局限于塑造各种视觉元素。除了提供多种形状外，这个3D打印过程还具有影响产品的结构和质地的独特能力。 其中一个突破在于将脂肪嵌入植物蛋白纤维中，这在任何其他3D打印方法中以前都无法实现。这一发展在创造与动物肉类替代品相媲美的真正植物基肉类替代品方面具有特殊意义，这些替代品在结构、质地和视觉效果方面与动物肉类相媲美。 Revo Foods的首席执行官Dr. Robin Simsa解释说：“在工业级别上进行3D食品打印使我们能够改变我们对食物的看法。以前非常独特并且更有可能在高级餐厅中找到的产品现在可以大规模生产。” 因此，对几乎无穷无尽的潜力进行创造性开发可能会导致食品生产的许多创新，而不浪费食物。在小批量生产和按需流程中利用3D打印可确保有效利用资源，与Revo Foods对可持续性的承诺完美契合，这一方面深受消费者的共鸣。 基于此，Revo Foods计划在未来两年内通过两个战略性的升级阶段来提高其生产能力，最终实现产业化规模。

八级小狂风去年
0
Revo Foods的3D食品打印技术进入了工业领域

为摩托车赛车手定制的3D扫描头盔

3D扫描技术能够提升摩托车头盔的制造吗？这个问题正在西班牙埃尔切的米格尔·埃尔南德斯大学科学园（PCUMH）的原型实验室中得到探讨。随着测量学和3D扫描技术的进步，这项工作变得更加容易。该组织连续第二年与MT Helmets品牌续签了合作协议，该品牌致力于开发摩托车装备。通过实施3D扫描解决方案，Moto 2和Moto 3级别比赛中的车队已经成功地将头盔型号适应了每位车手的特定形态，制造了专门为每位赛车手头部设计和适应的定制头盔。 新技术正在不断推动车辆开发取得更大的进展。这主要是因为它们在创建具有复杂几何形状的定制模型方面提供了优势。在这个领域，我们还可以找到3D打印技术，我们已经看到它被用于多个汽车应用中。事实上，许多汽车行业的公司，如保时捷、宝马或通用汽车，已经将增材制造方法整合到他们的生产线中。在这个案例中，3D扫描技术驱动着Moto 2和Moto 3的研究。3D扫描过程可以获得准确的数据，这将成为定制头盔的基础。 对骑手头部进行3D扫描的过程（图片来源：PCUMH） 这个项目始于工程师、PCUMH原型实验室负责人Álvaro Alhama搬到了将举行摩托车比赛的切斯特镇。在那里，他使用基于白色结构光技术的先进3D扫描解决方案进行了整个数字化过程。完成扫描后，数据经过彻底的数字化磨光和清理处理，以确保3D模型精确重现了车手头部的测量和形状。MT Helmets后来使用这些模型为每位车手制造了一系列特别定制设计的头盔。据报道，使用定制头盔可以显著减少选手在高速达到时所经历的振动。 Álvaro指出，这种人体工程学的改进不仅为骑手提供了更大的舒适感，还增加了他们在赛道上的安全感和专注力。尽管在这种情况下只使用了3D扫描技术，但个性化定制的好处也可以在增材制造等技术中找到。借助PCUMH的技术专长和MT Helmets的创新愿景相结合，正在为未来的定制设计和在各种行业成功应用3D技术打下基础。现在，我们还需要看看在赛道上和其他领域可能出现哪些利用这些新技术的其他项目。有关这个项目的更多信息可在PCUMH网站上以西班牙语获得。 3D扫描后的头部模型。（图片来源：PCUMH）

八级小狂风去年
0
为摩托车赛车手定制的3D扫描头盔

Nanochon 3D打印植入物修复膝关节软骨

成立于2016年，Nanochon旨在为患有膝关节损伤的患者提供便于软骨替代和修复的解决方案。它依赖于3D打印技术，具体来说是挤出技术，制造一种可以替代丧失或受损软骨的植入物。通过这种方式，Nanochon提供了一种替代关节成形术的方法，后者通常对患者来说非常痛苦，并需要非常长的康复期。这个名为Chondrograft™的3D打印设备是由一种创新的生物相容性复合材料制成，可以促进组织生长。我们采访了Nanochon的联合创始人兼首席技术官Nathan Castro，以了解更多关于这种植入物和公司前景的信息。 3DN：您能介绍一下自己以及与3D打印的关系吗？ 我叫Nathan Castro，是Nanochon, Inc的联合创始人兼首席技术官。我们正在开发一种用于重塑和修复髌股关节（膝盖）中软骨的3D打印合成植入物。我在2000年代中期，即在德克萨斯大学埃尔帕索分校攻读本科学位期间，首次接触到增材制造和3D打印，当时我参加了W. M. Keck 3D创新中心的本科研究项目。在那个项目中，我专注于合成适用于光固化技术的生物相容性树脂。在攻读博士学位期间，我继续对光固化技术表现出兴趣，期间我建立了一台台式系统，并将我的研究扩展到了肌肉骨骼组织再生领域。 Nanochon的联合创始人兼首席技术官Nathan Castro 3DN：Nanochon是如何诞生的，以及它的目标是什么？ Nanochon是乔治华盛顿大学的一个分支机构，我和联合创始人本·霍姆斯在那里完成了我们的再生医学博士研究。我们通过当地的美国国立卫生研究院I-Corps（华盛顿特区）项目首次接触到创业，我们进行了多次客户发现访谈来测试我们的技术。在该项目结束时，我们决定合作创办了Nanochon。我们的目标是通过基于材料和力学的方法来满足有效和高效的软骨修复的未满足需求。 3DN：Nanochon的植入物是如何生产的？ Nanochon的ChondrograftTM是通过将我们专有的生物相容性复合材料的丝束熔合而成的，采用了增材制造技术。原始的微观结构是由3D打印机路径创建的。除了可见的微观结构，ChondrograftTM还具有亚微米级的多孔性，在后处理后，会使植入物变得更柔软、更具可塑性，同时保持其完整性。我们的目标是通过应用材料和机械方法来解决有效和高效的软骨修复需求。Nanochon与其他公司的不同之处在于我们独特的3D打印材料，它能够生产出具有机械强度和生物相容性的植入物。 3D打印植入物 3DN：您如何看待增材制造在医学领域的未来发展？ 我坚信增材制造在医学领域的未来光明无限，随着技术不断成熟，新材料不断涌现，现有材料得到再利用，仍然有很多探索的机会。

八级小狂风去年
0
Nanochon 3D打印植入物修复膝关节软骨
  2. 1
  3. 2