医院内最理想的3D打印机是什么样子？

五年前，3D打印机在医院里还很少见。但现在，医院内3D打印机的采用率有了巨大的增长。这包括与3D服务机构合作，制造医疗所需的模型或者零件。此外，还出现了一种新型的专业公司，可以帮助医院使用增材制造 (AM)。



以Axial3D为例，它通过分割文件以进行 3D 打印、文件准备，甚至在医院部署打印实验室来帮助医生。韩国公司Medical IP开发软件自动帮助医生分割文件，同时还提供解剖模型和可视化模型的新方法。然而，自相矛盾的是，目前还没有看到任何用于医院内部的专业3D打印机。Kumovis——最近被 3D Systems 收购，以帮助其转向生物打印和医疗3D打印，开发了一款医疗保健专用的3D打印机。制造高温3D打印机的Vshaper拥有两台医疗增材制造机器。Stratasys 还拥有用于医疗应用的 PolyJet 3D 打印机。



3D打印在牙科领域的发展
在其他市场中，我们可以看到对客户大有裨益的解决方案的真正发展。在牙科领域，例如Star3D 拥有完整的牙科材料、还原聚合和软件解决方案。DWS 为不同规模的牙科实验室和从业者开发了一系列创新系统 。它还研制了DFAB，一种专为修复而制造的打印机。Formlabs为牙科开发特定的材料产品和打印机。Prodways 和SprintRay都有牙科 3D 打印机。同时， Materialize和LuxCreo拥有牙科专用软件。

在牙科领域，目前有很多供应商和经销商，他们将能够3D打印修复体、正畸、牙桥等各种牙科部件。牙科在简单的解决方案方面处于领先地位，但在医疗方面，3D打印产业链似乎还不够完善。

为什么 3D 打印对医院如此重要？



目前，全球医院可能有 200 多个 3D 打印实验室。每个称职的医疗保健提供者最终都会拥有一个 3D 打印实验室。这是为什么？

●首先，这些设施更经济。与外包相比，在内部生产医疗模型要便宜得多，而且速度要快得多。对于解剖学和病理学模型，当前的台式机器就足够了。它们易于操作，可在医院普遍使用的办公室工作。

●3D 打印是一种向患者介绍的创新技术，它可以帮助医生创建特定解决方案、术后支架、医疗器械。

●此外，AM 可用于制作一次性创新仪器或解决方案的原型。

●借助模型进行手术计划可以节省时间和金钱，而内部生产各种疾病的病理模型可以教育员工和学生。患者专用设备可用于外科手术，也可用于患者出院时。这包括可以在现场制作的牙套和植入物。假肢也很容易用 3D 打印制作。医疗设备的医院内生产将很困难，并且需要满足精确的公差。

●对医院最大的好处是他们将有能力在内部制造一次性物品。一个 3D 打印实验室和一名工程师可以与其他医院工作人员合作，为问题开发独特的解决方案，就像 3D 打印对企业的最大资产是通过零件生产解决不可预见问题的能力一样。

南极熊确信，3D打印在医院中的优势不止上面的几个方面。医疗巡查中的护士可以获得一个零件，该零件按特定顺序组织各种程序的所有针头和仪器，以最大程度地减少错误。外科医生可以为每个手术制作一些植入物包装。医院也可以在患者身上使用更多的夹具和固定装置来减少错误。


理想的医院 3D 打印机会是什么样子？



粉末床融合 (PBF) 因其批量生产耐用部件的能力而受到青睐。但是，PBF 会释放大量灰尘并引发爆炸和火灾危险。金属和聚合物 PBF 系统可以制造PEEK聚合物和钛植入物内部。这样的发展总有一天会发生，但时间还很遥远。而且，即便如此，这些医院也可以使用与骨科植入物制造商相同的金属和聚合物机器。

目前，材料挤出和大桶光聚合打印机最能满足医院的迫切需求。目前，我们已经看到许多医院转向 Ultimaker S5 或 Formlabs 系统供内部使用。

1. 安全问题
理想的 3D 打印机需要认证和批准，以便3D打印所需的零件类型。在一些国家，还必须进行超细颗粒或材料安全的特定测试或认证。获得这些将是一个艰难的过程，但是十分必要的。因此，理想的医院打印机应该易于使用（戴着手套），并且符合所有相关的安全和医疗批准，用于在其上制造的部件。该系统将注册打印和文件，实现问责制和可追溯性，以便医院知道打印了什么。例如，它还具有隐私设置，不会在互联网上公开患者数据。

Kumovis R1 打印机实际上具有许多这些特性，包括集成过滤系统、可转换为洁净室以避免污染打印部件的构建室。该公司建议该打印机“可用于洁净室”，可在现有洁净室环境中使用，并且可以按照医疗标准进行清洁。这些功能对于医院内的 3D 打印机来说非常有吸引力。

2. 医疗材料
医疗3D打印机需要做到在无人看管的情况下运行数小时也不会造成火灾或电气危险。它将最大限度地减少材料处理并提供出色的材料存储。就材料挤压技术而言，这台机器还必须具备出色的材料调节、预热和退火能力。更进一步，打印机可以生产无菌的或生产无菌部件。

通常，理想的机器必须具有出色的材料设置配置文件，以及安全、生物相容性和经过认证的材料。该软件也将易于使用并保护患者数据。理想情况下，该软件将是一个集成解决方案，可以使用自动化工作流程节省大量时间。因为大量零件将用于类似的应用和认证级别，所以从 CT 扫描到零件的按钮式工作流程将是完美的。在某些情况下需要更大的构建量。一台可以打印高温和可高压灭菌材料（例如 PVDF）以及医院所需的特定材料的机器可以满足医护人员的需求。

总结
总体而言，开发适合医院使用的完美打印机并非不可能的挑战。要想开发一台医疗打印机，需要大量的调研工作、精准和谨慎地分析。如果有一台完美的医疗3D打印机，那他必定是一款出色的 3D 打印机，尽管应用领域小众，但能够制造出优秀、高档、高规格、高精度的产品。南极熊相信，这是一个开发医疗3D打印机有广阔的前景。