1. Zasady techniczne-od dokładnego modelowania do wyrafinowanej produkcji strukturalnej .
Metalowe drukowanie 3D tworzy szczegółowe trójwymiarowe kształty poprzez topienie metalu proszku po jednej warstwie z potężną wiązką, używając metod takich jak selektywne topienie laserowe (SLM) lub topienie wiązki elektronów (EBM) . jej główne korzyści składają się z:
Możliwości dostosowywania: Utwórz model 3D przy użyciu danych CT/MRI pacjenta w celu dopasowania struktur anatomicznych ucha na poziomie Micrometre .
Zdolne do budowania porowatych struktur gradientu (porowatość 60–85%), biomimetyczne łańcuchy łyżki i inne trudne do pozyskiwania cechy z konwencjonalnymi metodami i złożonymi strukturą produkcyjną
Szybka produkcja: zajmuje tylko 48 godzin -70% mniej niż konwencjonalne procedury-od skanowania do dostawy .
2. Innowacja materialna: przełomowe podejście do funkcjonalizacji i biokompatybilności .
Pomimo wyjątkowej odporności na korozję, typowy stop tytanowy (TI6AL4V) ma elastyczny moduł 110 GPa, znacznie wyższy niż w przypadku Ossics ({3}} GPA) . nowa generacja systemów materialnych jest przenoszona przez tę butelkę:
TI TA (75 GPA) i Ti NB (45 GPA) Kontrolują zniekształcenie sieci za pomocą elementów Tantalum/Niobium, tym samym obniżając sztywność w zakresie dopasowania kości słuchowej .
Powlekanie powierzchni stopu tytanowego hydroksyapatytem (HA) lub bioglass ma na celu pomóc tkankom miękkim pstry i kości rośnie z nim .
Stopy pamięci kształtu, takie jak NITI, odzyskują swoją formę ustawioną pod wpływem temperatury ciała i dynamicznie dostosowuj się do zmian anatomii ucha .
Od sztucznych kosteczków po całkowitą rekonstrukcję ucha, technologia drukowania metalowego 3D została szeroko stosowana w operacji ucha przy zwykłych zastosowaniach, w tym:
Niemiecka firma Binaral wykorzystywała specjalną konstrukcję do strzałych kostiumów stopu 3D, które poprawiają wydajność transmisji dźwięku o 40%.
Implantacja Cochlear: Korzystając z technologii drukowania 3D, amerykańska firma Cochlear dostosowuje elektrody ślimakowe, a tym samym precyzyjnie wyrównując układ elektrody z krzywizną rurki spiralnej ślimakowej;
Szpital Generalny Chińskiej Armii Wyzwolenia zakończył pierwszą operację przeszczepu stentu kanału słuchowego tytanu z nadrukiem 3D; Pooperacyjna zewnętrzna częstotliwość rezonansu kanału słuchowego zwróciła do 95% wartości normalnej .
3. Trudności techniczne i uwagi
Pomimo wielkich korzyści technologicznych, metalowe implanty uszu 3D wciąż napotykają trzy główne problemy .:
Prawidłowość drukowania: Obecna minimalna kontrolowana przysłona wynosi 200 μm, co jest trudne do zaspokojenia dokładnych potrzeb regeneracji naczyń włosowatych (średnica 8–10 μm);
Aby zwiększyć wydajność przechwytywania komórek, dalej zmodyfikuj powierzchnię rusztowania za pomocą powłoki superhydrofilowej (kąt styku pięć stopni);
Obserwacja długoterminowa: brak zintegrowanych czujników informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym na temat statusu leczenia tkanek podnosi ryzyko powikłań pooperacyjnych .
Reagując na te trudności, naukowcy tworzą:
Szorstka powierzchnia na poziomie mikro-nano (RA 1,6 μm) jest generowana przez kontaktowanie się z laserem i proszkiem;
Mikro czujniki zawarte w implantach do śledzenia ważnych parametrów, w tym zmiany ciśnienia i temperatury interfejsu, stanowią inteligentny system wykrywania;
Łącząc komórki i hormony wzrostu, technika bioprintingu tworzy bioaktywny interfejs implantu, który rośnie .