哥斯达黎加：研究人员设计用于缝合肢体的3D打印医疗设备

来演：3D打印网

我们的皮肤可以保护我们免受微生物和异物的侵害，消除有害毒素，有助于调节我们的核心体温，并负责接收触觉和热刺激。但是，它很脆弱，很容易损坏，可能导致伤口被感染。哥斯达黎加的研究人员近日发表了一篇论文，介绍了他们创新医疗的缝合装置。

摘要指出：“这项工作提出了一种2级医疗器械的设计方案，该设计满足了哥斯达黎加当前和已知缝合方法的基本要求。设计过程分三个主要阶段完成：（1）对相似技术的研究；例如缝纫机的工作原理，所用材料；（ 2）研究皮肤创伤的类型；（3）缝合设备的一般方法，包括设备功能，与人体的结合以及制造过程。设备模型是使用3D打印技术设计和制造的，这使团队通过分析人体工程学，零件的组装以及设备的应用。打印的原型使潜在的用户可以提供有关设计的反馈和改进建议。”

图1.要打印的医疗设备由SolidWorks设计

缝合是指在组织以自然愈合停止的方式被撕裂时，将血管与特定材料相连。您可以在世界各地的市场上找到许多缝合设备，但哥斯达黎加的医院通常不使用它们，因为它们既复杂又昂贵。因此，该团队着手设计一种简单实用的电子医疗设备，该设备既可以减少组织损伤，又可以均匀，迅速地缝合伤口，从而留下“美学上可接受的”疤痕。

研究人员写道：“产生医疗器械缝合的想法主要有三个原因。” “首先，医生注意到伤口缝合不良，会导致大的疤痕。在某些情况下，这些需要进一步的程序，例如整形外科。而且，这很费时间，这使得设备变得更加重要。而手工缝制的缝合线有时会太松或太紧，导致伤口流血。”

表2.缝合医疗器械功能的示意图。

设备规格包括功能，成本，耐用性，模块化和可靠性。他们使用SOLIDWORKS软件为其模型创建设计，这需要三个特定功能：

.稳定皮肤

.沿其轴旋转针以连接组织切片

.以最小的用户干扰启动并完成

研究人员解释说：“最终设计的目的是使针壳能够360°旋转而没有任何问题，使针壳的面积和体积尽可能相似。”为了测试多个功能特性，他们首先使用Polyjet技术制造活塞并使用FDM打印机对其他大部分零件进行3D打印原型。由于其高强度和韧性，耐腐蚀和抗疲劳性以及低摩擦系数，他们最终产品使用AISI 316L合金作为原型。缝合装置具有七个主要部件。外壳将设备包裹起来，同时两个导向器允许导向销移动，该销用于打结双结。滚子提供允许缝合的旋转运动，而活塞则为滚子提供运动。最终零件是带锥形尖端的½圆针和尼龙线，具有良好的弹性，可保持和封闭皮肤。

图2.缝合医疗器械的最终设计

      

表3.对训练有素的医生的调查