脊椎重建的创新3D打印解决方案

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       健康的脊椎对人的日子质量和活动才能也有着非常重要的含义。当人的脊椎发作疑问的时分，常需求以微创方式将塑料或金属制成的部件植入到人体内。在病人和外科医师看来，这些植入物能够在脊椎重建过程中创造“小小的奇观”——经过小规模的干涉以后，病人就能在短时间内康复脊椎的支持功用和运动机能。这些植入物的规划、功用和制作需求大量的常识储藏作为基础。

       脊椎笼（ spine cage）是一种用于调平缓减轻脊椎压力的植入物。椎间盘发生疑问的病人，通常会以微创方式联系钛制螺钉运用这种植入物。如今运用的脊椎笼都是选用高性能塑料 PEEK（聚醚醚酮）资料制成的，PEEK是一种耐高温的热塑性塑料，是聚芳醚酮资料的一种。其熔点为 335 °C，这种资料具有优良的生物兼容性，其在过敏性方面的特性同样优良。曩昔，通常经过传统办法运用钛制作这种脊柱笼，然而在某些情况下，钛部件会对骨构造发生不利影响。原因就在于其弹性显着低于骨的弹性。PEEK 相对于钛的决定性优势即是，它具有与骨相当的压缩特性或弹性（弹性模量）。此外，PEEK 植入体不会在 MRT（核磁共振成像）中发生图画伪影，手术医师能够极好地依据印象技能进行定位。PEEK 脊柱笼的下风在于短少融入到骨构造中的才能，在长期运用以后也许需求从头置入。而3D打印技能将钛金属原料从头带回脊柱笼制作范畴，使得钛金属在构造学上具有优良的生物兼容性。

       来自Modena（意大利）的Tsunami Medical Srl 公司 是一家脊椎植入物的体系开发商。因而，该公司不只供给用于重建受损脊椎功用的植入物，还供应协助外科手术医师成功展开手术的辅助工具或器械。其方针是加强脊柱，以此保证病人的活动才能。

用领先的激光熔融法制作脊椎笼 凭借Concept laser的LaserCUSING 的增材式金属激光熔融技能应用到“脊椎笼”的出产范畴，能够极好地保存钛和 PEEK 方案中的优势而消除两者的下风。如今，选用金属激光熔融法制作出的钛原料部件能够一起具有生物兼容性和所需的塑料弹性。其制成的脊椎笼具有杂乱几许构造的一起，却无需后续处理即可保证最好的外表构造。这种解决方案的最大亮点是：经过具有部分不一样密度分布的几许构造（嵌入式网状构造），让钛部件具有与 PEEK 解决方案中一样的必要弹性。

       此外，运用激光熔融法还能够依据病人的实践解剖条件经济地出产出具有不一样尺度的脊椎笼，即能够为病人量身定制打印出脊椎笼。选用激光熔融法制成的脊椎笼具有能够嵌入骨构造的生物兼容性，和契合解剖条件的弹性。手术医师能够在 CT 或 MRT 中极好地定位脊椎笼。此外，选用激光熔融法还能够经济地进行定制或小批量出产。因而，具有特别解剖条件的病人能够“按尺度定制”，别的病人则能够运用标准解决方案。

     图：脊椎笼具有圆柱或方形几许形状，必须经过后续处理。为了保证最好的几许形状和外表构造，可选用激光熔融法进行制作 / 图像来历：Concept Laser

     “Lobster”垫块是Tsunami 公司的另一大立异。这是一种能够打开的垫块，可在脊椎重建手术中安放在两个椎间盘之间。这种由 Tsunami 开发的打开安排是规划上的一个奇观：这是一个包括中心螺杆和侧方齿轮的传动安排，该安排可将两个翼片打开。运用 Concept Laser 的 Mlab cusing R 设备和 LaserCUSING 办法能够制作出外表完美合作的“Lobster”垫块。其低粗糙度 －近乎光滑的外表 – 能够保证更少的安排增生。

图：打开的钛制“Lobster”垫块，可在脊椎重建手术中安放在两个椎间盘之间 / 图像来历：Concept Laser

图：“Lobster”垫块，经过印象技能显示，坐落脊椎中 / 图像来历：Concept Laser

      选用增材制作技能进行出产后，部件的规划能够选用全新的思路。Tsunami经过LaserCUSING 增材制作办法得到的立异办法是，规划一种能够依据病人实践情况进行调整的椎间盘假体，一起还可作为垫块对脊椎起到加强效果。它由上壳体和下壳体，以及衔接二者的双联绷簧构成。壳体的外表可保证完美习惯脊椎构造。双联绷簧由钛制成，内核中填充了硅，能够对双联绷簧的运动进行缓冲。规划或间隔尺度能够依据病人的解剖条件和外科医师的请求进行调整。这种立异解决方案的最大亮点是：该椎间盘假体能够经过激光熔融技能在单工序流程中“一次”制作完成。这种商品解决方案省去了后续的装配过程。

      如今，Tsunami 已经在多个方面具有竞争力：一方面，将在脊椎重建中的经历带到商品解决方案中，保证病人具有较高的活动才能：椎间盘假体可 360o 自在运动，极大提高了病人的活动才能。一起，双联绷簧和硅内核保证具有抱负的弹性；另一方面，在寻求建设性的解决办法时，可充分发挥 LaserCUSING 金属增材制作技能在商品自在形状的几许构造方面的优势。椎间盘假体的商品创意规划能够经过 LaserCUSING 办法将几许构造和功用进行灵敏自在的交融，而这种单工序出产解决方案是无法经过传统办法完成。

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