脊柱植入體

脊柱植入體一般用于為罹患退行性椎間盤(pán)疾病观挎、椎間盤(pán)突出癥、腰椎滑脫段化、椎管狹窄嘁捷、骨質(zhì)疏松癥等多種疾病的患者恢復(fù)椎間盤(pán)高度。

雷尼紹聯(lián)手兩大創(chuàng)新技術(shù)公司力證：對(duì)于制造質(zhì)量輕巧穗泵、接近人體骨骼機(jī)械特性的脊柱植入體普气，金屬增材制造 (AM) 技術(shù)手到擒來(lái)。

在該項(xiàng)目中佃延，愛(ài)爾蘭的一家制造工藝研究組織 — IrishManufacturing Research (IMR) 公司 — 設(shè)計(jì)并制造了一系列具有代表性的脊柱植入體现诀。IMR公司首先使用nTopology公司的軟件設(shè)計(jì)植入體，然后在雷尼紹RenAM 500M金屬增材制造系統(tǒng)上制造該植入體履肃。

解決方案

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以增加植入體的表面面積仔沿，促進(jìn)成骨細(xì)胞遷移到植入體中坐桩，并且能夠優(yōu)化多孔體的機(jī)械特性以滿(mǎn)足所需的負(fù)載條件。但是傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝無(wú)法制造具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脊柱植入體封锉。

雷尼紹爬蜜、IMR公司、nTopology公司三方精誠(chéng)合作假凿，采用增材制造技術(shù)制造具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的頸椎植入體披痕。該項(xiàng)目制造的植入體稱(chēng)為頸椎前路椎間盤(pán)器械 (ACID)。

首先赫赊，IMR公司提出了一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目诞只，研究如何利用增材制造技術(shù)幫助改善患者結(jié)局。然后剧胚，使用nTopology公司提供的設(shè)計(jì)軟件為脊柱植入體設(shè)計(jì)復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包惹。最后，使用雷尼紹RenAM 500M增材制造系統(tǒng)制造植入體落六。

IMR公司通過(guò)廣泛研究確定了特定病例最適合的植入體尺寸以及在日常生活中箫乳，甚至奔跑或跳躍等劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，植入體必須承受的負(fù)載條件民氏。此外還采集了需要接受脊柱植入體的患者的已知骨質(zhì)特性浊丑。之后，三家公司聯(lián)手設(shè)計(jì)了植入體的機(jī)械特性氏篇，也就是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)各個(gè)單元格的幾何特征的函數(shù)振诬，以盡可能接近人體骨骼的機(jī)械特性蹭睡，優(yōu)化多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)衍菱，從而改善骨整合。 植入體的設(shè)計(jì)參數(shù)確定之后肩豁，IMR公司使用nTop Platform軟件生成了設(shè)計(jì)文件脊串。然后，nTopology公司與雷尼紹緊密合作清钥，實(shí)現(xiàn)軟件與硬件互相兼容琼锋，從而將設(shè)計(jì)文件從nTop Platform上無(wú)縫傳輸?shù)?strong>雷尼紹RenAM 500M上。

最后祟昭，IMR公司在RenAM 500M上利用Ti 6Al-4V ELI鈦合金（等級(jí)23）制造出植入體原型缕坎。

隨后，IMR公司通過(guò)一系列測(cè)試證明了該植入體滿(mǎn)足美國(guó)食品及藥物管理局(FDA) 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中的所有關(guān)鍵要求篡悟。

IMR公司的高級(jí)研究工程師Sean McConnell解釋道：“為了進(jìn)行概念驗(yàn)證測(cè)試谜叹，我們?cè)赗enAM 500M的加工托盤(pán)上制造了一批參照品，并對(duì)這些參照品進(jìn)行了破壞性測(cè)試搬葬，以確定植入體的化學(xué)荷腊、冶金和機(jī)械特性黍鸡。”

IMR公司的高級(jí)研究工程師Sean McConnell解釋道：“為了進(jìn)行概念驗(yàn)證測(cè)試拾拄，我們?cè)赗enAM 500M的加工托盤(pán)上制造了一批參照品秀坤，并對(duì)這些參照品進(jìn)行了破壞性測(cè)試，以確定植入體的化學(xué)莺肘、冶金和機(jī)械特性荒懒。”

結(jié)果

概念驗(yàn)證測(cè)試的結(jié)果表明：傳統(tǒng)制造工藝無(wú)法制造的脊柱植入體特性可以利用增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)峭跺。植入體原型和成品植入體均在RenAM 500M上制成绳瓣，無(wú)需在不同的機(jī)器之間傳輸加工程序。簡(jiǎn)化的制程可幫助醫(yī)療產(chǎn)品制造商大幅節(jié)省成本和時(shí)間男梆。 除了證明增材制造技術(shù)在制造脊柱植入體方面極具優(yōu)勢(shì)外嗡深，該研究還表明：如果在早期階段將增材制造設(shè)計(jì) (DfAM) 納入考量，則可以減少支撐的使用贸卦，從而減少精加工操作惋肾。

nTopology的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)與合作關(guān)系總監(jiān)Duann Scottt解釋道：“通過(guò)此脊柱植入體項(xiàng)目，我們加深了對(duì)醫(yī)療產(chǎn)品生產(chǎn)和增材制造機(jī)器能力的了解诊胞，從而開(kāi)發(fā)出我們的設(shè)計(jì)軟件暖夭，為推廣先進(jìn)制造技術(shù)在醫(yī)療產(chǎn)品行業(yè)的應(yīng)用添磚加瓦∧旃拢”

▲他補(bǔ)充道：“為了實(shí)現(xiàn)這款軟件與RenAM 500M互相兼容迈着，我們進(jìn)行了大量測(cè)試，解決了不計(jì)其數(shù)的問(wèn)題邪码。而且裕菠，在雷尼紹工程師的大力幫助下，整個(gè)過(guò)程得以順利且高效地完成闭专。這樣的項(xiàng)目一般需要耗時(shí)多年奴潘，但是nTopology公司、雷尼紹影钉、IMR公司三方精誠(chéng)合作画髓，在短短幾個(gè)月內(nèi)就順利完成了這個(gè)項(xiàng)目。”

Scott總結(jié)：“我們將繼續(xù)與雷尼紹緊密合作平委，為行業(yè)提供增材制造技術(shù)奈虾。我們的目標(biāo)是推動(dòng)行業(yè)展開(kāi)更廣泛的先進(jìn)制造合作×猓”

（Marketing 雷尼紹中國(guó)）

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