哥斯達黎加：研究人員設計用于縫合肢體的3D打印醫療設備
時間：2020-02-16 14:46 來源：中國3D打印網 作者：中國3D打印網 閱讀：次
中國3D打印網２月１６日訊，我們的皮膚可以保護我們免受微生物和異物的侵害，消除有害毒素，有助于調節我們的核心體溫，并負責接收觸覺和熱刺激。但是，它很脆弱，很容易損壞，可能導致傷口被感染。哥斯達黎加的研究人員近日發表了一篇論文，介紹了他們創新醫療的縫合裝置。
摘要指出：“這項工作提出了一種2級醫療器械的設計方案，該設計滿足了哥斯達黎加當前和已知縫合方法的基本要求。設計過程分三個主要階段完成：（1）對相似技術的研究；例如縫紉機的工作原理，所用材料；（ 2）研究皮膚創傷的類型； （3）縫合設備的一般方法，包括設備功能，與人體的結合以及制造過程。設備模型是使用3D打印技術設計和制造的，這使團隊通過分析人體工程學，零件的組裝以及設備的應用。打印的原型使潛在的用戶可以提供有關設計的反饋和改進建議。”
圖1.要打印的醫療設備由SolidWorks設計
縫合是指在組織以自然愈合停止的方式被撕裂時，將血管與特定材料相連。您可以在世界各地的市場上找到許多縫合設備，但哥斯達黎加的醫院通常不使用它們，因為它們既復雜又昂貴。因此，該團隊著手設計一種簡單實用的電子醫療設備，該設備既可以減少組織損傷，又可以均勻，迅速地縫合傷口，從而留下“美學上可接受的”疤痕。
研究人員寫道：“產生醫療器械縫合的想法主要有三個原因。” “首先，醫生注意到傷口縫合不良，會導致大的疤痕。在某些情況下，這些需要進一步的程序，例如整形外科。而且，這很費時間，這使得設備變得更加重要。而手工縫制的縫合線有時會太松或太緊，導致傷口流血。”
表2.縫合醫療器械功能的示意圖。
設備規格包括功能，成本，耐用性，模塊化和可靠性。他們使用SOLIDWORKS軟件為其模型創建設計，這需要三個特定功能：
.穩定皮膚
.沿其軸旋轉針以連接組織切片
.以最小的用戶干擾啟動并完成
研究人員解釋說：“最終設計的目的是使針殼能夠360°旋轉而沒有任何問題，使針殼的面積和體積盡可能相似。”為了測試多個功能特性，他們首先使用Polyjet技術制造活塞并使用FDM打印機對其他大部分零件進行3D打印原型。由于其高強度和韌性，耐腐蝕和抗疲勞性以及低摩擦系數，他們最終產品使用AISI 316L合金作為原型。縫合裝置具有七個主要部件。外殼將設備包裹起來，同時兩個導向器允許導向銷移動，該銷用于打結雙結。滾子提供允許縫合的旋轉運動，而活塞則為滾子提供運動。最終零件是帶錐形尖端的½圓針和尼龍線，具有良好的彈性，可保持和封閉皮膚。
圖2.縫合醫療器械的最終設計
摘要指出：“這項工作提出了一種2級醫療器械的設計方案，該設計滿足了哥斯達黎加當前和已知縫合方法的基本要求。設計過程分三個主要階段完成：（1）對相似技術的研究；例如縫紉機的工作原理，所用材料；（ 2）研究皮膚創傷的類型； （3）縫合設備的一般方法，包括設備功能，與人體的結合以及制造過程。設備模型是使用3D打印技術設計和制造的，這使團隊通過分析人體工程學，零件的組裝以及設備的應用。打印的原型使潛在的用戶可以提供有關設計的反饋和改進建議。”
圖1.要打印的醫療設備由SolidWorks設計
縫合是指在組織以自然愈合停止的方式被撕裂時，將血管與特定材料相連。您可以在世界各地的市場上找到許多縫合設備，但哥斯達黎加的醫院通常不使用它們，因為它們既復雜又昂貴。因此，該團隊著手設計一種簡單實用的電子醫療設備，該設備既可以減少組織損傷，又可以均勻，迅速地縫合傷口，從而留下“美學上可接受的”疤痕。
研究人員寫道：“產生醫療器械縫合的想法主要有三個原因。” “首先，醫生注意到傷口縫合不良，會導致大的疤痕。在某些情況下，這些需要進一步的程序，例如整形外科。而且，這很費時間，這使得設備變得更加重要。而手工縫制的縫合線有時會太松或太緊，導致傷口流血。”
表2.縫合醫療器械功能的示意圖。
設備規格包括功能，成本，耐用性，模塊化和可靠性。他們使用SOLIDWORKS軟件為其模型創建設計，這需要三個特定功能：
.穩定皮膚
.沿其軸旋轉針以連接組織切片
.以最小的用戶干擾啟動并完成
研究人員解釋說：“最終設計的目的是使針殼能夠360°旋轉而沒有任何問題，使針殼的面積和體積盡可能相似。”為了測試多個功能特性，他們首先使用Polyjet技術制造活塞并使用FDM打印機對其他大部分零件進行3D打印原型。由于其高強度和韌性，耐腐蝕和抗疲勞性以及低摩擦系數，他們最終產品使用AISI 316L合金作為原型。縫合裝置具有七個主要部件。外殼將設備包裹起來，同時兩個導向器允許導向銷移動，該銷用于打結雙結。滾子提供允許縫合的旋轉運動，而活塞則為滾子提供運動。最終零件是帶錐形尖端的½圓針和尼龍線，具有良好的彈性，可保持和封閉皮膚。
圖2.縫合醫療器械的最終設計
表3.對訓練有素的醫生的調查
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