医院3D打印和植入颅骨设备内部使用Kumovis材料挤出

奥地利萨尔茨堡大学医院在内部3D打印了聚醚醚酮（PEEK）颅骨植入物，并将其植入一名患有颅骨畸形的55岁男子体内。 尽管PEEK已被广泛用于颅颌面植入物，但像在Kumovis R1上所做的材料挤出3D打印植入物更为罕见。 此外，PEEK植入物通常由外部服务公司进行场外打印。 在这种情况下，它是医院在医院3D打印的。 这可能会颠覆大量的医疗保健支出，并证明3D打印植入物在护理点的可能性。

3D打印救援

假体植入物。萨尔茨堡大学医院的Courtey图像。

萨尔茨堡居民Rainer Trummer患有颅缝早闭症，其中骨骼在童年时期骨化，导致畸形和负面的社会后果。 虽然婴儿的软头在两岁左右通过骨融合开始闭合，但当骨融合发生在大脑完全形成之前时，就会发生颅缝早，导致 到空隙。 在其他区域，生长可能更规律，导致头部部分形状不规则。 在严重的情况下，大脑发育或功能可能会受到抑制。 许多孩子也因为被认为与众不同而受苦，特鲁默指出，由于他的病情，他小时候被取笑。

特鲁默还发现很难找到合适的医生，由于 COVID 大流行，早期手术已被取消。 直到他会见了萨尔茨堡大学医院口腔颌面外科主任Alexander Gaggl教授。 “自从2012年的另一次手术以来，我就认识了Gaggl教授，并且完全信任他，”特鲁默说。

Gaggl的团队使用Oqton的D2P和Geomagic Freeform进行CT扫描，并将其转换为定制植入物的文件。 定制的PEEK设备是用赢创的VESTAKEEP i4 3DF PEEK3D打印的，这是一种植入级灯丝。 PEEK是一种半结晶热塑性塑料，具有高耐热性和耐化学性以及高强度，广泛用于最苛刻的工业和航空应用。 它还具有生物相容性和射线透明性。 该特定品种已被批准用于体内长期植入，也符合ASTM关于植入式PEEK聚合物的特定指南F2026。

作为第一步，Gaggl的团队在Trummer的头骨中植入了一个气球，随着时间的推移，用250毫升的盐水溶液填充它，以便拉伸皮肤，使其能够容纳植入物。 12 cm x 3 cm 的植入物在 10 小时内打印完成，而手术本身则需要 6 个小时。 特鲁默说：“我不觉得我的头上有植入物，但现在我的头部完全正常。 这对我来说就像一个奇迹。

“我们为Trummer先生和这种手术给他带来的解脱感到兴奋，并深深感谢萨尔茨堡大学医院的才华横溢的外科医生和工作人员，他们聚集在一起 我们独特的软件、硬件和材料技术首次在护理点医院环境中满足他的特定需求。 我们相信，这一成功提供了现实生活中的证明，通过在 医院环境。 我们专注于这些集成技术的即时实施是我们公司的关键优先事项，我们相信这将为世界各地的患者带来重大利益。 在未来几年，“3D Systems首席执行官Jeff Graves表示。

快乐的病人Rainer Trummer与Kumovis 3D打印机。 图片由萨尔茨堡大学医院提供。

用于CMF植入物的3D打印

对于颅颌面（也称为CMF）植入物，特定的设计至关重要，因为需要恢复可能具有超大尺寸的区域的功能和美观 对患者生活的影响。 因此，具有粉末床熔融（PBF）和还原光聚合的3D打印以前已用于这些应用。 通常，还原聚合目前不被视为具有此类应用所需的强度，这一限制将来可能会改变。 如果是这样，那么围绕生物相容性和光引发剂存在一些问题。

更常见的是带有PEEK的PBF植入物。 在这里，问题是建筑物中需要粉末来支撑悬垂结构和空腔。 如果聚酰胺粉末用于监管较少的目的，则可以回收利用。 但是，在医疗应用的情况下，可能不允许回收。 因此，如果体积足够高且足够恒定，PEEK PBF 植入物的经济性确实有意义，但其他部件（如螺钉和插头）可能比 CMF 植入物更具经济可行性， 给定几何形状。

同时，材料挤出目前对这些植入物来说很少见，通常被视为一种无法实现PBF那样精细细节的技术。 但是，材料挤出只能打印所需的内容。 PEEK材料挤出3D打印机也比高温PBF系统更实惠，更易于安装和维护。 虽然未使用的FDM 3D打印机只是坐在那里贬值，但PBF系统的价格要高出六倍，即使在运行时也会让你破产，更不用说不使用时了。

护理点 3D 打印

在护理点的医疗设备的3D打印有望增长。 材料挤出将是最具成本效益的方法，无论是在前期还是在运行方面。 在金属植入物方面，我们可以看到特殊外科医院内部有一个制造中心，由骨科植入物公司利马公司运营。 这意味着植入物是在医院3D打印的，但由具有专业知识的外部公司进行。 美国退伍军人事务部也有自己的金属打印机，允许该部门打印自己的特殊外壳和植入物。 这两个例子都可能颠覆大量的医疗保健支出。

在医院数量很大的情况下，在现场和与合作伙伴一起打印确实是有意义的。 然而，特殊外科医院是独一无二的。 它每年进行32，000次手术，几乎所有手术都是膝盖或其他骨科手术。 高容量和专业化程度，以及整形外科医生对PBF植入物的熟悉程度，使这一群体成为例外，而不是规则。 我可以看到法国、德国或英国如何拥有几家类似的医院。

但是，举个例子，在荷兰，“自2007年以来，已经进行了30万例髋关节和膝关节置换术”。 为了在一个拥有1700万人口的国家持续填充3D打印机，在该国拥有一家专门打印现场金属植入物的医院可能是有意义的。 当然，脊柱融合术还有其他例子，但即使是世界上的富裕阶层和人口密度高的地方，我们也不应该假设市场是无穷无尽的。

然而，聚合物材料挤出更容易获得，这意味着可能有更多的医院能够尝试它。 特别是当我们开始研究用于骨科创伤或非常专业的病例的3D打印时，将3D打印机分散在许多医院可能是很有意义的。 我特别看好术后牙套，定制医疗设备，创伤护理的新创新，以及3D打印机制造特定新几何形状以推动增长的能力。 这个区域。