3D-принтеры от Intamsys открывают новые возможности по установке имплантатов из PEEK
Применение полиэфирэфиркетона (PEEK) в 3D-печати заменителей твердых тканей человека в последние годы привлекает большое внимание. Обладая превосходной биосовместимостью и химической стабильностью, а также плотностью и механическими свойствами, близкими к свойствам человеческой кости, PEEK является идеальной альтернативой металлам в производстве костных имплантатов для ортопедических, спинальных, черепно-челюстно-лицевых и других хирургических операций.
В сочетании с технологией 3D-печати ожидается широкое применение PEEK в области ортопедических имплантатов. Один из примеров — совместный проект компании Intamsys и госпиталя Медицинского университета ВВС КНР.
Операция по восстановлению черепа
Традиционно для устранения повреждений или заполнения пустот в черепных коробках используются титановые сетки, однако медицинское сообщество постоянно ищет новые материалы, способствующие улучшению результатов хирургических вмешательств и послеоперационного опыта пациентов.
У пациента госпиталя Медицинского университета ВВС КНР обнаружили опухоль, для восстановления поврежденного участка требовался черепной имплантат. Хирурги смоделировали в системе автоматизированного проектирования имплантат на основе данных компьютерной томографии, получив персонифицированное изделие, соответствующее особенностям индивидуальной анатомии.
«Заплатка» для черепа из PEEK
Имплантат изготовили на 3D-принтере от Intamsys по технологии экструзионной 3D-печати (FDM) с использованием конструкционного термопласта полиэфирэфиркетона (PEEK), после чего хирурги успешно восстановили поврежденный участок черепа. Послеоперационное обследование показало, что имплантат идеально подошел к поврежденному участку. Пациент полностью восстановился.
Применение PEEK в аддитивном производстве имплантатов
В 2018 году отделение урологии госпиталя Медицинского университета ВВС КНР провело первую в мире операцию по лечению синдрома Щелкунчика с помощью технологий 3D-печати. В этом случае опять-таки использовался имплантат из PEEK, изготовленный университетским центром аддитивных технологий.
3D-печатный имплантат из PEEK для лечения синдрома Щелкунчика
Центр аддитивных технологий Медицинского университета ВВС КНР также принял участие в нескольких операциях по замене грудных ребер, тоже используя полиэфирэфиркетон и аддитивное оборудование от Intamsys. В общей сложности госпиталь провел уже сотни успешных операций с использованием 3D-печатных из полиэфирэфиркетона.
3D-печатный реберный имплантат из полиэфирэфиркетона, изготовленный на 3D-принтере Intamsys Funmat Pro 610
По мере перехода к индивидуальной медицине 3D-печать играет растущую роль, позволяя создавать персонифицированные эндопротезы или небольшие партии серийных изделий из биосовместимых материалов, таких как полиэфирэфиркетон.
Экструзионная 3D-печать полимерами (FDM/FFF) — более экономичный и эффективный подход к мелкосерийному производству в сравнении с традиционными методами. Использование аддитивных технологий также позволяет улучшать биоактивность на конструкционном уровне за счет взаимосвязанных, интегрированных пористых структур, способствующих остеоинтеграции, то есть сращиванию с натуральными костными тканями. Модуль упругости при этом близок к показателям настоящих костных тканей, а моделирование на основе рентгеновских снимков обеспечивает высокую геометрическую и размерную точность.
Требования к 3D-печати PEEK по технологии FDM/FFF
Необходимое условие коммерческого применения 3D-печатных медицинских имплантатов из PEEK — наличие соответствующего технологического оборудования, обеспечивающего стабильные результаты при работе с очень способным, но прихотливым полимером. Ввиду высокой температуры плавления для 3D-печати полиэфирэфиркетоном требуются аддитивные системы с регулируемыми термостатированными камерами, позволяющими осуществлять отжиг и медленное охлаждение с оптимальной рекристаллизацией термопласта и минимальными остаточными механическими напряжениями. Нагрев камеры в процессе укладки также способствует когезии слоев, тем самым повышая прочность получаемых изделий на разрыв. В случае с PEEK в процессе 3D-печати необходимо поддерживать фоновые температуры в диапазоне 150-250°C.
Этому требованию соответствует промышленный 3D-принтер Intamsys Funmat Pro 610HT, оснащенный закрытой камерой с активной регулировкой фоновой температуры в диапазоне от комнатной до 300°C. Работа нагревателей столика и камеры синхронизирована, а сама камера оснащен теплоизоляцией для снижения тепловых потерь. По достижении заданного значения температура внутри камеры регулируется с отклонениями не более двух с половиной процентов.
Благодаря отличным высокотемпературным характеристикам 3D-принтеры Intamsys Funmat Pro 610HT используются в аддитивном производстве изделий из тугоплавких конструкционных термопластов, в том числе полиэфирэфиркетона (PEEK), полиэфиримида (PEI) и полифениленсульфона (PPSU). Возможности оборудования также позволяют печатать крупногабаритные изделия размером до 610x508x508 мм.
В отличие от обычных 3D-принтеров, оснащенных только подогреваемыми столиками, Funmat Pro 610HT с термостатированной камерой обеспечивает более высокое схватывание слоев между собой и с рабочей поверхностью, а также равномерный прогрев материала в процессе 3D-печати, что снижает риски деформаций и растрескивания из-за термоусадки, особенно при 3D-печати крупногабаритных изделий.
Индивидуально проектируемые 3D-печатные имплантаты — более точная и эффективная альтернатива стандартным эндопротезам, способствующая полному восстановлению пациентов. Кроме того, технологии 3D-печати продолжают способствовать появлению инноваций в других областях медицины, таких как производство протезов. Мы уверены, что благодаря аддитивным технологиям медицинский мир будущего станет свидетелем практически безграничных возможностей.
Дистрибьютором 3D-принтеров Intamsys на территории России и стран СНГ выступает компания Z-axis.
Получить подробную информацию и консультацию можно на официальном сайте.
Реклама. ООО "ЗЭТ АКСИС". ИНН: 7704477392
Еще больше интересных статей
3d-печать в виниловодстве.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Увлёкся я тут винилом. А с чего это увлечение начинается? Правильно, с...
Мелкосерийная печать сувенирной продукции
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Gen6 - 3D печатный радиальный электрогенератор на постоянных магнитах.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Комментарии и вопросы
Я третий камент подряд описыва...
По определению что такое влажн...
После просмотра этого ролика В...
Привет, уже спрашивал, но вдру...
Всем доброго времени суток, то...
Несколько дней печатал отлично...
Здравствуйте, пожалуйста скинь...