金属3D打印在三类医疗机械的应用！

三类医疗器械是属于最高级别的医疗设备，在生产过程中也必须严格控制的医疗器械，是植入人体，用于支持、维持生命，对人体具有潜在危险，对其安全性、有效性必须严格控制的医疗器械。目前可以用金属3D打印的三类医疗机械的应用主要有全膝关节假体、髋臼杯、人工椎体和脊柱椎间融合器等。

金属3D打印在三类医疗机械的运用：

1. 个性化全膝关节假体

全膝关节是需要直接植入人体，是治疗骨性关节炎和膝关节畸形的有效手段，也是目前最常见和最有效的关节置换手术之一。全膝关节置换手术过程中，医生需要对患者股骨远端和胫骨近端进行裁骨，切除受损骨组织，同时暴露平整的截骨面以完成假体的安装和固定。全膝关节手术是需要将假体直接植入患者的关节内，然后使患者下肢能够运动，在准确的切除和假体的安放是医疗的核心问题。膝关节假体以及手术器械的设计对手术质量有着决定性的影响，也要考验医生的熟练性。

1.1假体的个性化设计流程如下：

假体的逆向设计过程主要包括下肢力线的重建、个性化截骨位置的选取和解剖特征的提取。人工全膝关节置换手术的患者术后满意度和假体使用寿命在很大程度上取决于术后膝关节力线。正确的人工膝关节力线可以让患者获得理想的重力矢量传导并优化膝关节运动能力。截骨面不仅是假体设计过程的基准平面，也是全膝关节置换手术过程中安放假体的基准面。在全膝关节置换手术中要切除多余的骨组织、暴露出准确的截骨面，截骨面的位置非常重要，确定不仅影响假体的设计，也不影响手术的效果。在假体关节曲面的设计过程中，尤其是在膝关节股骨假体曲面的设计过程中，可以通过截取各平面上股骨表面的轮廓特征，构造高质量的参数化曲线，以实现与患者股骨外形高度贴合的股骨假体关节曲面的设计。个性化全膝关节假体设计流程如图1所示。

   

假体的正向设计过程主要包括假体轮廓的个性化设计和关节曲面的个性化设计。商用膝关节假体的截骨面匹配性普遍较差，原因在于固定型号假体的截骨面轮廓形状难以满足患者的个性化需求。运用3D打印技术可以弥补这些劣势。

2. 个性化多孔下颌骨假体

人体面部下颌骨是唯一可活动的骨骼，双侧关节可联动，功能复杂。下颌骨关节段性缺损多是由于恶性肿瘤累及下颌骨，而不得不进行切除。其他创伤和感染等造成的下颌骨连续中断，也会导致患者出现不同程度的生理功能障碍和面部畸形。因此，在安装下颌骨的时候，需要着重考虑患者生理功能恢复需求，也要考虑患者的外貌。根据不同患者的需求，运用3D打印技术打印一个符合患者需求的假体。

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金属3D打印在三类医疗运用上需要较高的精准度，未来也需要加大研究的力度。运用3D打印技术可以满足不同患者的需求，实行个性化定制，未来的市场前景巨大。