美国空军使用3D打印技术生产手术牵开器 

2020-05-03 17:17 发布

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美国空军(UAF)的研究小组已成功使用3D打印技术生产了手术牵开器。

这个医疗设备是一台桌面3D打印机,被设计用于后勤挑战恶劣的环境,在那里不可能使用传统的方法来补充医疗用品。

它已经作为概念验证被生产,目的是建立一个3D文件的数字图书馆,它可以用来生产3D医疗器械。这将使部署的医疗人员能够在现场任何地方按需下载和生产一系列医疗设备。

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空军牵开器的设计文件图像(左)和演示支撑物(右)

“空军”牵开器


手术牵开器是野外医生用来分离伤口或切口边缘以便对受伤的身体部位或肢体进行手术的器械。在美国军方所描述的反进入或区域封锁(A2/AD)区域,危险使得需要随时提供此类医疗工具。

因此,设计3D打印牵开器时要考虑到现场使用。它由两个大小不同的平行刀片组成,其中一个刀片设计用于狭窄的伤口,另一个刀片设计用于需要更宽阔的通道的情况。它的两端都有向下倾斜的弯曲叶片,以方便进入和安装,由于其与战斗机后掠机翼的相似性,因此赢得了“空军牵引器”的绰号。

该设备是使用具有灰色树脂的Formlabs Form2 3D SLA打印机生产的,该打印机是通用的,通常用于原型制作。为了获得FDA的批准,该仪器将需要在可以消毒的树脂上生产,并且Formlabs提供了几种具有潜在医疗用途的光敏聚合物树脂。 Dental SG Resin是一种耐用的牙科生物相容性材料,已被确定为具有足够强度和耐用性的生物相容性材料,该团队打算在未来的迭代中使用它。

使用Tinkercad和Blender提供的免费在线设计工具来创建和修改该项目的3D文件,该团队无需进行正式培训即可生产仪器,而不会产生相关的培训费用。这些程序为打印准备了3D模型,确保模型的缩放比例,分辨率和方向正确,并在必要时在打印过程中添加了支持。

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研究团队使用Blender的免费3D建模软件来生产原型牵开器

该计划的下一步是尝试对该技术申请专利,并获得FDA批准,以使用不锈钢和射线可透性聚合物生产该仪器。该团队的最终目标是通过建立在线存储库或创建本地存储的文件以按需生产其他医疗设备的方式来复制另一项研究的结果,在该研究中,脊柱定位器在医疗机构中进行了3D打印和组装。

研究团队承认,该策略存在挑战,包括生产时间,3D打印机的便携性,所生产仪器的尺寸限制以及使用打印机所需的培训。但是,他们仍然相信,该技术可以在数小时内用于补充用品,如果需要的话,甚至可以创造出新产品,例如假肢。

该项目的研究结果发表在《军事医学杂志》(Military Medicine journal)上,题为《远征医学的3D打印范例:空军牵开器》(An Example of 3d Printing for Expeditionary Medicine: The Air Force Retractor)的论文中进行了详细阐述。这本书由詹姆斯·A·钱伯斯、肯尼斯·P·席斯泰特和乔斯林·雷蒙多-格拉代特合著。

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