3、生物医学设备数字制造的最新趋势与发展

生物医学设备数字制造的最新趋势与发展

1. 假肢与辅助设备

假肢和辅助技术显著提升了残障人士的生活质量。传统的假肢和辅助设备生产方法昂贵且耗时，但随着数字制造技术的进步，制造这些设备变得更快、更精确且更经济实惠。现在能够以更高的精度、根据患者的特定需求，在更短的时间内制造假肢和辅助设备，尤其适用于肢体假肢、助听器和轮椅等应用。

对于助听器等假肢和辅助设备，首先使用3D扫描技术构建患者完整腿部和耳道的数字模型。然后利用增材制造方法，如3D打印或选择性激光烧结，基于该模型设计定制的假肢接受腔和助听器外壳。假肢设备的其余部分，包括关节和假肢肢体，也使用计算机辅助制造（CAM）进行3D打印或铣削。通过数字制造，可以精确定制设备的贴合度、舒适度和功能。

常见的使用各种数字制造技术的生物医学植入物/设备及其优缺点如下表所示：
|序号|植入物/设备|使用材料|数字制造技术|改进之处|局限性|
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|1|C1/C2关节融合脊柱植入物|钛合金|选择性激光熔化（SLM）|定制化植入物，恢复良好，缓解疼痛，减少整体手术时间和风险|成本高，缺乏标准，需要3D植入物建模特定技能|
|2|髋臼杯 - 髋关节植入物|钛合金|电子束熔化（EBM）|患者满意度达100%，无机械故障，手术时间和并发症发生率降低|设计和制造更耗时，相关成本高|
|3|髋关节柄假体|钛合金Ti6Al4V|CNC加工和EBM|与CNC加工相比成本降低35%，为骨生长创造开孔网状结构|需要额外的后处理 - 修整，疲劳强度较低|
|4|颅骨植入物和骨折固定板|316L不锈钢与PEEK聚合物|熔丝制造（FFF）|复杂多孔设计