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3D打印是脊柱植入技术的未来?Nexxt Spine第5台设备投入生产

时间:2019-05-02 21:57 来源:3D科学谷 作者:中国3D打印网 阅读:
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    美国脊柱植入物制造商 Nexxt Spine 在2017年安装了第一台选区激光熔化(SLM)3D打印技术。首台3D打印设备主要用于研发,但Nexxt Spine很快意识到,对增材制造技术的进一步投资不仅可以为整体增长战略增加价值,而且还可以开发出具有更高附加值的脊柱植入物产品,这些3D打印植入物具有促进骨愈合的复杂微观结构。

     在短短两年时间内,他们决定安装第四台和第五台3D打印设备, 用于3D打印脊柱植入物批量生产。在过去的两年中,Nexxt Spine 完成了从3D打印脊柱植入物产品研发到批量生产的跨越,加速了脊柱植入物产品商业化的进程。

集成多孔结构的3D打印支架

block 集成多孔结构的3D打印支架

      Nexxt Spine成立于2009年,开始生产螺钉、杆和板等脊柱植入物。一直以来他们依赖于减材制造工艺来生产植入物产品。在2017年,该公司安装了第一台选区激光熔化金属3D打印机从而转变了商业模式 。

Nexxt Spine的3D打印脊柱融合器
图片:Nexxt Spine的3D打印脊柱融合器(右)

安装3D打印机之后,Nexxt Spine 能够在公司内部完成脊柱植入物的生产,而无需再通过外部的合同制造商来进行产品生产。3D打印技术加快了Nexxt Spine 植入物的开发和商业化进程。

Nexxt Spine的3D打印设备
图片:Nexxt Spine的3D打印设备

除了在商业模式上的改变,Nexxt Spine 还通过3D打印技术对脊柱植入物的设计进行了创新。Nexxt Spine 表示,3D打印技术通常被用于制造自然的仿生骨骼结构,但Nexxt Spine采取了不同的设计方式,他们并没有直接模仿骨骼的骨小梁几何形状,而是将受到有机骨骼结构启发而来的细胞孔隙结构与核心工程基础相结合。Nexxt Spine 表示,这种组合的结构能够优化融合效果。

通过3D打印制造的Nexxt Matrixx 系统
图片:通过3D打印制造的Nexxt Matrixx 系统

    Nexxt Matrixx 系统是Nexxt Spine的旗舰脊柱植入物产品之一,于2017年首次推出。这些3D打印产品是包括一系列多孔钛脊柱融合植入物,它们的共同特点是,在3D打印支架上集成了表面多孔结构。随着第四台、第五台3D打印设备的安装,Nexxt Spine将加大其内部生产,以满足其脊柱融合产品增长的需求。

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    据中国3D打印网了解,仅在4月之内,就有10余家脊柱植入物制造商在3D打印产品的研发或新产品上市方面有了新动作,例如:ChoiceSpine公司发布了3D打印钛合金颈椎植入物Hawkeye TI,Additive Implants 的首款3D打印钛合金颈椎间隔系统获得了FDA 注册证,Osseus Fusion Systems 推出的3D打印Aries-L腰椎椎体间融合器在临床手术中进行了使用等等。

    脊柱植入物制造可以说是金属3D打印-增材制造技术在植入物制造领域的“主战场”,2016年以来获得FDA 注册证的3D打印脊柱植入物产品如雨后春笋般出现,新技术的应用也成就了一批脊柱细分领域的骨科器械制造商。2018年以来,脊柱植入物领域更是迎来了3D打印产品上市的浪潮。

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     那么,这些脊柱植入物制造商将3D打印技术作为生产技术的原因是什么呢? 有关这一点,中国骨科行业的专家曾在3D科学谷与上海交通大学医学3D打印创新研究中心举办的AME 骨科论坛中进行过探讨。3D打印技术不仅在个性化定制方面具有优势,并且能够通过实现传统技术难以制造的多孔结构、拓扑优化结构及梯度材料提升植入物的性能。

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     国际上一些医学专家也对3D打印产品进行了积极的反馈,例如:美国NorthShore大学健康系统骨科研究所和伊利诺伊州骨与关节研究所的医学博士Mark M. Mikhael 认为,由于在多孔结构以及在促进骨融合方面的优势,3D打印脊柱植入物的应用将得到增长。

     美国南卡罗来纳州运动医学和矫形中心的医学博士Todd Lansford认为,植入物制造商使用3D打印技术可以制造出具有改进的生物相容性能的脊柱融合器,包括由于具有更好的弹性模量匹配而减少下沉,以及更好的促进骨骼生长。

     尽管3D打印脊柱植入物逐渐受到医学界的认可,这吸引了越来越多的植入物制造商进入到3D打印-增材制造领域,成功开发一款脊柱植入物对于骨科植入物制造商来说是充满挑战的,不仅要求其产品研发团队拥有骨科植入物开发的丰富经验,还需要具有驾驭金属增材制造工艺以及增材制造设计的能力。

     植入物制造商可以选择与熟悉金属增材制造工艺的3D打印设备企业及软件企业合作,共同开发3D打印植入物,例如一家名为Irish Manufacturing Research (IMR) 的爱尔兰公司,就在英国雷尼绍(Renishaw)公司的骨科植入物增材制造技术解决方案的支持下,开发出满足美国食品及药物管理局(FDA) 规定的标准规格所有关键要求的脊柱植入物-颈椎前路椎间盘器械(ACID)。

(责任编辑:中国3D打印网)

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