增材制造(3D打印)技术在医疗领域怎么应用?
一.其他快速成型技术:
1 .SLA法
SLA是常用的一种快速成型方法。一般而言,用丙烯酸酯作原材料制作医学SLA模型,比用环氧树脂或乙烯树脂好,并能获得较高的生产率。由于快速成型件的精度通常为CT扫描精度的5-10倍,因此,影响模型精度的主要因素是CT扫描的分辨率,SLA模型的精度虽然不够高,但仍可满足医疗领域的要求。SLA法适合制作复杂、清晰、体积不大的医学模型,例如颅模型。对于体积较大、复杂性不高的矫形模型,其他快速成型方法更恰当。
用低毒性的丙烯酸酯制作的模型,经过消毒之后,能解决树脂的毒性问题。然而,SLA的基本化学过程是湿式操作,已不太适合医院的环境。
在SLA成型过程中,必须制作支撑结构,而且随后须用手工去除这些结构。支撑结构应选择得当,并应小心予以拆除,否则可能把骨骼误作支撑结构并不小心将其弄断。
由于有关树脂研究的最新进展,在一个SLA模型上不同部位(特别是重要的解剖学缺陷),可能有不同的颜色。
2. LOM法
用LOM法做模型时,不必对整个截面进行扫描,而且模型的机械强度比较好,能经受各种切削加工,便于用切割和快干胶粘结的方法进行修改,因此适合制作中、大型医学模型,并能作为模具直接或间接铸造金属移植物(或注射塑料移植物)。LOM成型过程为下式操作,比较适合医院的环境。
3.FDM法
FDM成型过程为干式操作,比较适合医院的环境。一般而言,这种成型方法的成型速度、所得模型的清晰度和表面品质都低于SLA法。FDM成型过程中,也须制作支撑结构,但其材料可以是蜡,不会把骨骼误当支撑结构,易去除,问题是如何获得多种颜色的模型和低毒性的材料。
4. SLS法
SLS成型过程中为干式操作,也比较适合医院的环境。它不必设置和制作专门的支撑结构(未熔合的粉末是固有的支撑),因此可完全避免去除支撑结构的麻烦。这种成型方法的另一个优点是,能采用聚苯乙烯、尼龙、蜡等多种材料。
二.材料的选择:
医疗领域中不同用途对材料的要求
除“粉床熔融技术在医疗植入体制造中的应用”一文中提到的金属材料外,还包含以下材料:
1.热塑性材料
SLS、 FDM采用热塑性材料制作医用模型,它包括:蜡、聚苯乙烯、聚碳酸
酯、ABS、聚烯烃、尼龙等。适于LOM成型的热塑性(如聚乙烯)材料涂覆纸或聚酯薄膜,也可用于制作医用模型,但是它们的透明度不够好,不便观察内部缺陷(如肿瘤)。
2.光敏聚合物
SLA采用光敏聚合物制作医用模型,它包括:丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯树酯等。
脚模型
头部模型
(责任编辑:admin)