看不見的機會，什么樣的3D打印機才是醫院理想設備
時間：2022-08-14 10:58 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
導讀：就在幾年前，3D打印機在醫院內還很罕見。但在過去的五年時間里，我們看到醫院內采用3D打印的情況有了巨大的增長。這還包括與3D打印技術服務商合作，為他們的醫療級解決方案開發零件。
反觀其他市場正在高速發展
在輔助市場中，我們可以看到它正朝著相互交織的解決方案發展，為客戶帶來巨大利益。例如，在牙科領域，Star3D擁有完整的牙科材料、大桶聚合和軟件解決方案。DWS已經為不同規模的牙科實驗室和從業人員開發了一系列創新系統。它還提供DFAB，一種專門用于修復的打印機。Formlabs為牙科開發了特定的材料產品和打印機。Prodways有牙科3D打印機，SprintRay也有。同時materialise和LUXCREO有牙科專用軟件。
目前有大量的供應商和轉售商，為牙醫辦公室和實驗室提供部分，或完全集成易于使用的解決方案。此外，他們將能夠3D打印從修復到正畸、牙橋等一系列的牙科零件。牙科在簡單的解決方案方面處于領先地位，一個對3D打印一無所知的從業者，可以購買并在短短幾天內啟動和運行。同時，在醫療方面，幾乎沒有。
現在，全世界可能有超過200個3D打印實驗室在醫院。每個有價值的醫療機構最終都會有一個3D打印實驗室。為什么呢？
首先，這些設施可以省錢。在內部生產醫學模型比外包要便宜和快速得多。對于解剖學和病理學模型，目前的桌面機器已經足夠了，它們易于操作且相對節省空間。
3D打印是一種創新技術，它也可以幫助醫生創建術后支架、醫療儀器等。還可以用來制作一次性的創新儀器或解決方案的原型。這可能包括改善病人福祉設施，用于病床上的患者。
同時，借助于醫學模型的手術，可以節省時間和金錢，而內部制作各種疾病的病理模型可以教育員工和學生。可以為外科手術制作病人專用的設備，也可以為病人離開醫院后制作。這包括支架以及可以在現場制作的植入物。假肢也很容易用3D打印技術制作。
其中，醫療設備的院內生產將是困難的，需要滿足精確的公差，但該技術已經在美國退伍軍人管理局和特殊外科醫院已經開展。
對醫院來說，最大的好處是他們將有能力在內部制造一次性的物品。一個3D打印實驗室加上一名工程師可以與醫院的其他工作人員合作，為問題制定獨特的解決方案。例如3D打印為腳踝特殊的病人，做一個特殊的支架罩來保護它，因為人是獨特的，他們的很多醫療問題也是如此。所以，3D打印非常適用于幫助這些人。
3D打印機在醫院的一些潛在應用
南極熊相信，3D打印在醫院的一些好處還沒有得到充分的開發。比如說，想想醫院的Poka-Yoke工具（是一種傻瓜式方法，讓操作者不需要花費注意力、也不需要經驗與專業知識）。醫療巡診的護士可以獲得一個零件，將各種手術的所有針頭和器械按特定順序組織起來，以減少錯誤。外科醫生可以為每一個手術制作一些植入物的特制包裝。醫院也可以在病人身上使用更多的夾具，以上都是為了以減少錯誤。
在醫院特定的老年病房中，可以3D打印出讓帕金森癥患者更容易操作燈光。幫助兒科病房制作一些特殊保護護設備。又或者醫院里有很多物品都是易耗品，打印機可以廣泛用于維修。這僅僅是幾個很小的方向，縱觀全局，醫院內還有許多該技術值得拓展的空間。
什么樣的3D打印技術最適合在醫院環境中使用？
粉末床熔合技術（PBF），因能夠批量生產耐用部件而受到3D打印技術服務商的青睞。然而，PBF會散發出大量的灰塵，并帶來爆炸和火災的危險。另外，金屬和聚合物PBF系統將使他們能夠在，內部制造PEEK聚合物和鈦植入物，但目前還不太可能廣泛實現。
目前，專業領域的材料擠壓和大桶光聚合打印機，最接近于滿足醫院的直接需求。目前，已經看到許多醫院轉向Ultimaker S5或Formlabs系統供內部使用。
醫院理想的3D打印機會是什么樣子？
理想的3D打印機需要的是適當的認證和批準，用于3D打印所需的零件類型。在一些國家，還必須對超細顆粒或材料安全進行具體的測試或認證。獲得這些將是一種艱難的工作，但非常值得，因為醫院必須使用以獲得批準的某些設備。因此，理想的醫院打印機將易于使用（在戴著手套的情況下），并符合所有相關的安全和醫療批準，以制造部件。
在一個完美的解決方案里，該系統將登記打印和文件，實現問責制和可追溯性，以便醫院知道打印了什么。它還將具有適當的隱私設置，例如，不在互聯網上暴露病人數據。
比如，Kumovis R1打印機實際上有許多這樣的特性，包括一個集成的過濾系統，一個可以轉換為潔凈室的構建室，以避免污染打印的部件。該公司表示，可以在現有的無塵室環境中使用，而且可以按照醫療標準進行清洗。這些功能對于醫院內的3D打印機來說是非常引人注目的。
醫院內使用的安全性
需在無人看管的情況下運行許多小時，而不會構成火災或電氣危險。可最大限度地減少材料處理，并提供良好的材料儲存。在材料擠壓技術的情況下，該機器必須包括強大的材料調節、預熱和退火能力。如果打印機是無菌的或生產無菌部件，那將是非常出色的。
一般來說，理想的機器必須有出色的材料設置文件，以及安全的、生物相容的和經過認證的材料。軟件也應易于使用，并能保證病人數據的安全。理想的情況是，該軟件將是一個集成的解決方案，可以利用自動化工作流程節省大量的時間。因為大量的部件將用于類似的應用和認證水平，從CT掃描到部件的按鈕式工作流程將是完美的。
一臺專門用于醫院和醫療領域的優秀3D打印機。對很多人來說，這可能看起來很小眾。然而，制造一臺優秀的、高等級的、高規格的、高度精確的FDM或SLA機器，也意味著該機器可用于任何高端制造應用。
△3D打印醫療頭骨植入物
此外，還出現了一批新的專業公司，希望幫助醫院可以廣泛使用3D打印技術。以Axial3D公司為例，該公司希望通過自動分割圖像并創建3D可打印文件，甚至在醫院部署打印實驗室來幫助醫生。同樣，韓國公司MEDICAL IP開發的軟件可以提供AI智能分割、解剖學模型和可視化模型的新方法。
△通過自動化算法，分割過程只需幾分鐘而不是幾小時
然而，矛盾的是，我們還沒有看到醫院內部專用3D打印機的真正發展。比如說，Kumovis最近被3D Systems收購，以幫助其轉向生物打印和醫療3D打印，開發了醫療專用3D打印機。生產高溫3D打印機的Vshaper公司，它們有兩臺醫療級設備。Stratasys也有一臺用于醫療的PolyJet 3D打印機。除此以外，專業的醫療系統相對很少。
△3D打印在牙科領域發展迅速
反觀其他市場正在高速發展
在輔助市場中，我們可以看到它正朝著相互交織的解決方案發展，為客戶帶來巨大利益。例如，在牙科領域，Star3D擁有完整的牙科材料、大桶聚合和軟件解決方案。DWS已經為不同規模的牙科實驗室和從業人員開發了一系列創新系統。它還提供DFAB，一種專門用于修復的打印機。Formlabs為牙科開發了特定的材料產品和打印機。Prodways有牙科3D打印機，SprintRay也有。同時materialise和LUXCREO有牙科專用軟件。
目前有大量的供應商和轉售商，為牙醫辦公室和實驗室提供部分，或完全集成易于使用的解決方案。此外，他們將能夠3D打印從修復到正畸、牙橋等一系列的牙科零件。牙科在簡單的解決方案方面處于領先地位，一個對3D打印一無所知的從業者，可以購買并在短短幾天內啟動和運行。同時，在醫療方面，幾乎沒有。
△3D打印用于臨床醫療
為什么3D打印對醫院如此重要？現在，全世界可能有超過200個3D打印實驗室在醫院。每個有價值的醫療機構最終都會有一個3D打印實驗室。為什么呢？
首先，這些設施可以省錢。在內部生產醫學模型比外包要便宜和快速得多。對于解剖學和病理學模型，目前的桌面機器已經足夠了，它們易于操作且相對節省空間。
3D打印是一種創新技術，它也可以幫助醫生創建術后支架、醫療儀器等。還可以用來制作一次性的創新儀器或解決方案的原型。這可能包括改善病人福祉設施，用于病床上的患者。
同時，借助于醫學模型的手術，可以節省時間和金錢，而內部制作各種疾病的病理模型可以教育員工和學生。可以為外科手術制作病人專用的設備，也可以為病人離開醫院后制作。這包括支架以及可以在現場制作的植入物。假肢也很容易用3D打印技術制作。
其中，醫療設備的院內生產將是困難的，需要滿足精確的公差，但該技術已經在美國退伍軍人管理局和特殊外科醫院已經開展。
對醫院來說，最大的好處是他們將有能力在內部制造一次性的物品。一個3D打印實驗室加上一名工程師可以與醫院的其他工作人員合作，為問題制定獨特的解決方案。例如3D打印為腳踝特殊的病人，做一個特殊的支架罩來保護它，因為人是獨特的，他們的很多醫療問題也是如此。所以，3D打印非常適用于幫助這些人。
△Vshaper Med 270它已被用于幫助制作牙冠、骨骼部件、血管和髖關節假肢
3D打印機在醫院的一些潛在應用
南極熊相信，3D打印在醫院的一些好處還沒有得到充分的開發。比如說，想想醫院的Poka-Yoke工具（是一種傻瓜式方法，讓操作者不需要花費注意力、也不需要經驗與專業知識）。醫療巡診的護士可以獲得一個零件，將各種手術的所有針頭和器械按特定順序組織起來，以減少錯誤。外科醫生可以為每一個手術制作一些植入物的特制包裝。醫院也可以在病人身上使用更多的夾具，以上都是為了以減少錯誤。
在醫院特定的老年病房中，可以3D打印出讓帕金森癥患者更容易操作燈光。幫助兒科病房制作一些特殊保護護設備。又或者醫院里有很多物品都是易耗品，打印機可以廣泛用于維修。這僅僅是幾個很小的方向，縱觀全局，醫院內還有許多該技術值得拓展的空間。
什么樣的3D打印技術最適合在醫院環境中使用？
粉末床熔合技術（PBF），因能夠批量生產耐用部件而受到3D打印技術服務商的青睞。然而，PBF會散發出大量的灰塵，并帶來爆炸和火災的危險。另外，金屬和聚合物PBF系統將使他們能夠在，內部制造PEEK聚合物和鈦植入物，但目前還不太可能廣泛實現。
目前，專業領域的材料擠壓和大桶光聚合打印機，最接近于滿足醫院的直接需求。目前，已經看到許多醫院轉向Ultimaker S5或Formlabs系統供內部使用。
△Kumovis R1打印機
醫院理想的3D打印機會是什么樣子？
理想的3D打印機需要的是適當的認證和批準，用于3D打印所需的零件類型。在一些國家，還必須對超細顆粒或材料安全進行具體的測試或認證。獲得這些將是一種艱難的工作，但非常值得，因為醫院必須使用以獲得批準的某些設備。因此，理想的醫院打印機將易于使用（在戴著手套的情況下），并符合所有相關的安全和醫療批準，以制造部件。
在一個完美的解決方案里，該系統將登記打印和文件，實現問責制和可追溯性，以便醫院知道打印了什么。它還將具有適當的隱私設置，例如，不在互聯網上暴露病人數據。
比如，Kumovis R1打印機實際上有許多這樣的特性，包括一個集成的過濾系統，一個可以轉換為潔凈室的構建室，以避免污染打印的部件。該公司表示，可以在現有的無塵室環境中使用，而且可以按照醫療標準進行清洗。這些功能對于醫院內的3D打印機來說是非常引人注目的。
△醫療設備更多考慮的是安全性
醫院內使用的安全性
需在無人看管的情況下運行許多小時，而不會構成火災或電氣危險。可最大限度地減少材料處理，并提供良好的材料儲存。在材料擠壓技術的情況下，該機器必須包括強大的材料調節、預熱和退火能力。如果打印機是無菌的或生產無菌部件，那將是非常出色的。
一般來說，理想的機器必須有出色的材料設置文件，以及安全的、生物相容的和經過認證的材料。軟件也應易于使用，并能保證病人數據的安全。理想的情況是，該軟件將是一個集成的解決方案，可以利用自動化工作流程節省大量的時間。因為大量的部件將用于類似的應用和認證水平，從CT掃描到部件的按鈕式工作流程將是完美的。
一臺專門用于醫院和醫療領域的優秀3D打印機。對很多人來說，這可能看起來很小眾。然而，制造一臺優秀的、高等級的、高規格的、高度精確的FDM或SLA機器，也意味著該機器可用于任何高端制造應用。
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