적층 기술: 의료 산업의 맞춤형 시대 개막

의료 산업의 마법: 적층 기술의 도래

의료 기술이 개인화되고 정밀한 치료로 발전함에 따라 적층 제조(3D 프린팅)는 유연한 맞춤화 및 신속한 프로토타이핑 기능을 통해 의료 산업의 진단 및 치료 모델을 재편하고 있습니다.

의료 모델: 질병에 대한 "관점"

적층 기술의 주요 응용 분야는 의료 모델 제작입니다. 의사에게는 신체의 복잡한 내부 구조에 대한 3차원 보기를 제공하는 '관점' 역할을 합니다.- 정형외과에서 의사는 3D 프린팅을 사용하여 CT 또는 MRI 스캔에서 얻은 디지털 의료 이미지를 정밀한 실제 뼈 모델로 변환합니다.

충칭대학교 부속병원에서는 높은 곳에서 떨어져 몸 전체에 여러 골절이 발생한 고도 하반신 마비 환자를 치료하기 위해 3D 프린팅을 사용한 적이 있습니다. 환자의 복잡한 상태로 인해 기존의 C3 골반 골절로 인해 삶의 질을 향상시키기 위해 복잡한 골반 재건 수술이 필요했습니다. 이러한 고위험 시술에 직면한 의사들은 3D 프린팅을 사용하여 환자의 골반 구조를 정밀하게 복제하고 실물 크기의 물리적 모델을 만들었습니다.- 이 3D 내비게이션 시스템을 사용하여 의료진은 전체 수술 전 리허설을 수행할 수 있었습니다. 모델에서 골절 정복 과정을 시뮬레이션하고, 골절 형태에 따라 내부 고정판을 맞춤화하고, 나사 삽입 경로를 정확하게 계획할 수 있었습니다. 궁극적으로 3D 프린팅 모델 기술의 획기적인 발전 덕분에 그들은 이 어려운 수술을 성공적으로 완료했습니다.

의료용 3D 프린팅 기술

이 3D 모델은 의사-환자 의사소통에서도 독특한 역할을 합니다. 전통적으로 진단 시 나타나는 모호한 2차원 이미지는-3D 프린팅 모델을 통해 유형의 3차원 디스플레이로 변환되었습니다.- 환자와 그 가족은 병변을 직접 관찰하여 인체 해부학에 대한 독특한 시각을 얻을 수 있습니다. 이러한 시각적 프레젠테이션은 환자의 상태에 대한 이해를 심화시킬 뿐만 아니라 의사와 환자 간의 효율적인 의사소통을 위한 가교 역할을 하여 치료 계획에 대한 더 깊은 이해와 협력을 가능하게 합니다.

Xinmai 의료 심장 모델

심장 수술과 관련된 높은 위험을 해결하기 위해 UnionTech는 SLA(Solid Light Amplification) 기술을 사용하여 고정밀 심장 모델을 인쇄하고{0}}수술 전 경로 계획을 통해 의사를 지원합니다. 이 모델은 대동맥 판막 교체와 같은 복잡한 절차에 성공적으로 적용되어 수술 중 불확실성을 크게 줄였습니다.

적층 기술

의료용 교정기 및 가이드: 수술의 "보이지 않는 보조자"

의료용 교정기 및 가이드도 의료 기기에서 없어서는 안 될 역할을 합니다. 그들은 수술에서 "보이지 않는 조수"와 같으며 조용히 중요한 역할을 수행합니다. 진단부터 치료, 수술지원부터 환자의 회복까지, 이들은 반드시 필요합니다.

상하이 제9인민병원 구강과의 비골 재건 하악 수술 안내서를 예로 들어 보겠습니다. 하악 종양은 구강악안면외과 수술에서 흔히 발생합니다. 종양 절제 후 하악 결함이 자주 발생하여 환자의 얼굴 모양과 기능에 심각한 영향을 미칩니다. 전통적인 비골 재건 수술은 피부 피판을 제거한 후에 시행되므로 하악 윤곽을 정확하게 재건하기가 어렵습니다. 그러나 적층 기술을 사용하면 외과 의사는 특수 소프트웨어를 사용하여 환자의 CT 데이터를 기반으로 하악 종양 절단 가이드, 하악 그루터기 외부 고정 연결 가이드, 비골 절골술 가이드, 비골 성형 및 위치 지정 가이드를 디자인할 수 있습니다.

수술 중 외과 의사는 먼저 절골 가이드에 필요한 하악 종양과 뼈 표면을 노출했습니다. 이후 절골 가이드를 삽입하고 절골술을 시행하여 하악 종양을 완전히 절제하였다. 종양 절제 후 하악 그루터기 외부 고정 장치 가이드를 사용하여 양측 하악 그루터기를 연결하여 안정적인 교합 관계를 확립했습니다. 그런 다음, 척추경이 손상되지 않은 상태에서 기존의 수술 기술을 사용하여 자유 비골 근육 플랩을 수확했습니다. 그런 다음 절골술을 위해 비골 절단 가이드를 삽입했습니다. 미세 조정 후{5}} 비골 성형 가이드를 배치한 후 척추경을 절단하고 하악 결손 부위로 이동시켰습니다. 미세 조정 후- 비골 피판을 하악 그루터기에 내부적으로 고정했습니다.

이 접근법은 수술 정밀도를 크게 향상시킵니다. 디지털 수술 가이드를 받은 환자와 기존 수술을 받은 환자를 비교한 연구에서 가이드 그룹의 비골 성형 시간이 대조군에 비해 유의하게 짧았고, 비골 플랩의 평균 허혈 시간도 유의하게 짧았습니다. 연구팀이 수행한 실제 수술의 CT 재구성 영상과 모의 수술의 모델을 비교한 결과, 턱 위치의 평균 오차는 약 1.5mm였다. 수술 후 환자의 안면 모습과 교합 기능은 양호하게 회복되었다.

렌지병원 신경침 가이드

UnionTech는 Lü Jianwei 교수 팀과 협력하여 신경 바늘 조절 수술(SNM)을 위한 바늘 가이드를 개발했습니다. 환자의 CT 데이터를 기반으로 맞춤 제작된 이 가이드는 수술 중 바늘 경로를 정확하게 탐색하여 신경 손상 위험을 줄입니다. 현재 비뇨기과에서 널리 사용되고 있습니다.

서지컬 가이드는 정밀한 수술을 위한 필수 도구로 인식되고 있습니다.

의료용 임플란트: 인체를 위한 "맞춤형 부품"

의료용 임플란트는 인체에 ​​꼭 맞는 '부품'과 같습니다. 특정 조직이 손상되면 이를 대체하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 적층 제조 기술은 의료용 임플란트 제조에서도 독특한 장점을 보여주었습니다.

티타늄 합금 임플란트는 의료용 임플란트의 일반적인 유형입니다. 예를 들어 고관절 임플란트를 생각해보십시오. 비구는 고관절의 중요한 구성 요소로 고관절 뼈의 측면 중앙에 위치합니다. 직경이 약 30-50mm인 깊은 반구형 오목 구조입니다. Muees 430 기계는 적층 제조 기술을 사용하여 티타늄 합금으로 비구를 일체형으로 생산할 수 있습니다. 이 3D-프린팅 고관절 임플란트는 환자의 특정 요구에 맞게 맞춤화할 수 있습니다. 폴란드의 한 병원은 3D-이전에 강철 보철물로 인해 합병증이 발생한 환자를 위해 고관절 보철물을 프린팅했습니다. 의사들은 먼저 X-레이와 고해상도 CT 스캔을 촬영하여 골반과 고관절의 3D 모델을 만들고 환자의 골반저에 결함과 부상이 있는지 평가했습니다. 엔지니어와 정형외과 의사 팀의 도움으로 임플란트는 환자의 요구에 정확하게 맞춰졌습니다. 또한, 이 임플란트의 비구 구성 요소는 티타늄, 탄소 및 실리콘의 개방형-기공 코팅으로 코팅되어 있으며, 이는 환자의 자연 뼈 구조와 매우 유사하고 항균 기능이 있어 임플란트 구조 내로 뼈의 성장을 보장하고 환자의 빠른 회복을 돕습니다.

티타늄 합금 임플란트 외에도 고온-PEEK 임플란트에도 중요한 응용 분야가 있습니다. 두개골 재건 수술 중에 의사는 CAD 소프트웨어를 사용하여 환자의 CT 스캔 데이터를 기반으로 맞춤형 두개골 조각을 디자인합니다. 그런 다음 이러한 부품은 고성능 PEEK 소재를 사용하는 FDM(융합 증착 모델링) 기술을 사용하여 3D 프린팅됩니다. PEEK는 탁월한 기계적 특성, 고온 저항성, 내식성, 내부식성 및 인체와의 생체 적합성을 제공하여 두개골 재건에 사용할 때 거부반응 및 감염 위험을 줄입니다. 독립적인 연구와 기술 혁신을 통해 Kangtuo Medical은 고급 레이저 융합 증착 공정을 사용하여 PEEK 분말을 층별로 녹이고 증착하여 적층 제조 PEEK 기술의 산업화를 성공적으로 달성하고 국내 의료 기기 산업의 발전을 강력하게 지원합니다.

의료 도구: 의료 혁신의 새로운 엔진

의료도구는 인체에 ​​직·간접적으로 사용되는 물품으로서 의료 시술에 있어 중요한 역할을 합니다. 적층 기술은 의료 기기 제조에도 혁명을 일으켰습니다. 이제 수술용 절단 도구, 혈관 스텐트 및 의료용 커넥터를 3D 프린팅을 사용하여 제조할 수 있습니다.

예를 들어 유방 흡인 프로브를 사용해보세요. 이 최소 침습 수술 기구는 의심스러운 유방 병변의 생검 및 양성 유방 병변의 최소 침습적 절제에 사용됩니다. 주요 특징은 삼각형의 절단면과 바늘 끝입니다. 전통적인 유방 흡인 프로브는 제조에 한계가 있을 수 있습니다. 그러나 적층 기술, Muees 430 기계 및 티타늄 합금을 사용하면 단 0.35시간 만에 제조할 수 있습니다. 이 3D-프린팅 유방 흡인 프로브를 사용하면 더욱 정밀한 디자인과 제조가 가능합니다. 특정 요구에 따라 절단 모서리와 바늘 끝의 모양을 최적화할 수 있어 천자 및 절제 효율성이 향상되고 환자의 유방 조직 손상이 최소화됩니다. 또한 3D 프린팅을 통해 맞춤형 프로브 맞춤화가 가능해 각 환자의 유방 구조와 상태에 가장 적합한 프로브를 만들 수 있습니다.

또 다른 예는 척골 골절을 고정하고 정상적인 뼈 기능을 복원하는 데 사용되는 척골 및 요골 뼈판입니다. 적층 제조 기술을 사용하여 제조된 척골 및 요골 뼈 플레이트도 고유한 이점을 제공합니다. 환자의 골절 부위의 특정 모양과 크기에 맞게 맞춤 제작할 수 있어 뼈에 더 잘 맞고 보다 안정적인 고정을 제공합니다. Muees 430 기계를 사용하여 척골 및 요골 뼈 플레이트를 티타늄 합금으로 제조했습니다. 샘플 크기는 60 x 31 x 7.7mm이고 프린팅 시간은 0.63시간이었습니다.. 3D-인쇄된 척골 및 요골 뼈 플레이트도 구조적으로 최적화되어 무게를 줄이고 환자의 부담을 줄이면서 충분한 강도를 보장할 수 있습니다.

의료 치과: "맞춤형" 구강 건강

치과 분야에서는 적층 제조 기술이 맞춤형 진단 및 치료 혁신의 물결을 주도하고 있습니다. 기존의 실리콘 몰드-제작 과정은 완료하는 데 3일이 걸리는 경우가 많습니다. 이제 구강 내 3D 스캐닝과 적층 제조 기술의 공동 혁신을 통해 전체 금형 제작 공정이 2시간으로 단축되었습니다. 이 기술적 혁신은 효율성의 도약을 달성할 뿐만 아니라 디지털 모델링을 통해 수동 인상채득과 관련된 변형 오류 가능성을 방지하고-미크론-수준의 정밀도로 구강 구조적 특징을 완벽하게 포착합니다.

의사는 정확한 디지털 모델을 활용하여 지능형 디자인 플랫폼을 활용하여 수복물의 교합 구조, 형태학적 비율 및 심미적 세부 사항을 종합적으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 3D 프린팅은 전체 의치 베이스를 환자의 독특한 구강 생리에 완벽하게 적용하여 수복물과 연조직 사이의 원활한 전환을 달성할 수 있습니다. 특히 독창적인 3D 프린팅은 수복물 표면에 자연 치아 법랑질의 광택 변화와 질감 세부 사항을 복제하여 기능성과 생체 모방 미학을 결합한 구강 수복 솔루션을 만들 수 있습니다.

눈에 보이지 않는 치아교정 분야의 기술적 혁신도 획기적인 사건입니다. 기존 금속 브라켓의 시각적 부담감과 이물감에 비해 3D 프린팅 기술로 제작된 투명 얼라이너는 무봉제 치아교정의 새로운 시대를 열었습니다. 각 교정 장치는 환자 치아의 3D 모델을 기반으로 개별적으로 성형되어 거의-보이지 않게 유지하면서 정확한 기계적 계산을 통해 점진적인 치아 이동을 가능하게 합니다. 이 혁신적인 치료 솔루션은 편안함을 향상시킬 뿐만 아니라 환자의 자신감과 치료에 대한 지속적인 순응도를 크게 향상시킵니다.