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增材制造(3D打印)技術在醫(yī)療領域怎么應用?

時間:2016-09-29 15:55 來源:中國增材制造 作者:中國3D打印網(wǎng) 閱讀:
    增材制造技術在醫(yī)療中的應用除了粉床熔融技術對金屬永久植入體的制備外,還包含以下技術及材料,主要用于醫(yī)用模型的制造。

一.其他快速成型技術:

1 .SLA法

SLA是常用的一種快速成型方法。一般而言,用丙烯酸酯作原材料制作醫(yī)學SLA模型,比用環(huán)氧樹脂或乙烯樹脂好,并能獲得較高的生產(chǎn)率。由于快速成型件的精度通常為CT掃描精度的5-10倍,因此,影響模型精度的主要因素是CT掃描的分辨率,SLA模型的精度雖然不夠高,但仍可滿足醫(yī)療領域的要求。SLA法適合制作復雜、清晰、體積不大的醫(yī)學模型,例如顱模型。對于體積較大、復雜性不高的矯形模型,其他快速成型方法更恰當。

用低毒性的丙烯酸酯制作的模型,經(jīng)過消毒之后,能解決樹脂的毒性問題。然而,SLA的基本化學過程是濕式操作,已不太適合醫(yī)院的環(huán)境。

在SLA成型過程中,必須制作支撐結構,而且隨后須用手工去除這些結構。支撐結構應選擇得當,并應小心予以拆除,否則可能把骨骼誤作支撐結構并不小心將其弄斷。

由于有關樹脂研究的最新進展,在一個SLA模型上不同部位(特別是重要的解剖學缺陷),可能有不同的顏色。

2. LOM法

用LOM法做模型時,不必對整個截面進行掃描,而且模型的機械強度比較好,能經(jīng)受各種切削加工,便于用切割和快干膠粘結的方法進行修改,因此適合制作中、大型醫(yī)學模型,并能作為模具直接或間接鑄造金屬移植物(或注射塑料移植物)。LOM成型過程為下式操作,比較適合醫(yī)院的環(huán)境。

3.FDM法

FDM成型過程為干式操作,比較適合醫(yī)院的環(huán)境。一般而言,這種成型方法的成型速度、所得模型的清晰度和表面品質(zhì)都低于SLA法。FDM成型過程中,也須制作支撐結構,但其材料可以是蠟,不會把骨骼誤當支撐結構,易去除,問題是如何獲得多種顏色的模型和低毒性的材料。

4. SLS法

SLS成型過程中為干式操作,也比較適合醫(yī)院的環(huán)境。它不必設置和制作專門的支撐結構(未熔合的粉末是固有的支撐),因此可完全避免去除支撐結構的麻煩。這種成型方法的另一個優(yōu)點是,能采用聚苯乙烯、尼龍、蠟等多種材料。

二.材料的選擇:

醫(yī)療領域中不同用途對材料的要求

除“粉床熔融技術在醫(yī)療植入體制造中的應用”一文中提到的金屬材料外,還包含以下材料:

1.熱塑性材料

SLS、 FDM采用熱塑性材料制作醫(yī)用模型,它包括:蠟、聚苯乙烯、聚碳酸

酯、ABS、聚烯烴、尼龍等。適于LOM成型的熱塑性(如聚乙烯)材料涂覆紙或聚酯薄膜,也可用于制作醫(yī)用模型,但是它們的透明度不夠好,不便觀察內(nèi)部缺陷(如腫瘤)。

2.光敏聚合物

SLA采用光敏聚合物制作醫(yī)用模型,它包括:丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、乙烯樹酯等。

腳模型

頭部模型

(責任編輯:admin)

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