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增材制造(3D打印)技術在醫療領域怎么應用?

時間:2016-09-29 15:55 來源:中國增材制造 作者:中國3D打印網 閱讀:
    增材制造技術在醫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學SLA模型,比用環氧樹脂或乙烯樹脂好,并能獲得較高的生產率。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,但仍可滿足醫療領域的要求。SLA法適合制作復雜、清晰、體積不大的醫學模型,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,已不太適合醫院的環境。

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,比較適合醫院的環境。

3.FDM法

FDM成型過程為干式操作,比較適合醫院的環境。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,也比較適合醫院的環境。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點是,能采用聚苯乙烯、尼龍、蠟等多種材料。

二.材料的選擇:

醫療領域中不同用途對材料的要求

除“粉床熔融技術在醫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,也可用于制作醫用模型,但是它們的透明度不夠好,不便觀察內部缺陷(如腫瘤)。

2.光敏聚合物

SLA采用光敏聚合物制作醫用模型,它包括:丙烯酸酯、環氧樹脂、乙烯樹酯等。

腳模型

頭部模型

(責任編輯:admin)

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