EOS 積層製造典型應用之顱區植入物

積層製造技術如何能夠助力製造完美匹配人體的外科顱區植入物？顱區植入物必需滿足最嚴格的標準，這取決於諸多因素。由於骨結構中孔大小的原因，最重要的是腦組織中生物功能和盡可能最低的散熱性的結合。實際上鈦與人體的相容性很好。儘管如此，仍然存在著危險：作為一種金屬，一旦充分暴露在陽光下，就會在人體內產生大量的熱。另一個因素是，來自大腦的組織液無法滲透鈦結構。在需求規範中，醫生還規定了特殊的植入物後製造工藝。只有受控的後期加工，尤其是在清洗方面，才能夠提高醫療部門的部件利用率。這一點極為重要，因為顆粒能夠通過最輕微的運動與身體分離，導致感染或排斥的可能性。

本案例為一位阿根廷患者在中風相關的手術後需要進行顱骨植入物手術。該項目要求設計水準達到盡可能完美的所有相關因素：最高精確度和相容性並集各種生物功能於一身。

只有多孔結構才能符合必要的特性。晶格結構的植入物以集成旋入固定件一直固定到顱骨，既有助於液體從其中流過，又有助於其與顱骨本身的骨組織融合。更重要的是，這樣的設計具有隔熱效果，可以最大限度減少熱量擴散到顱腔內的可能性。

NOVAX DMA 的首席執行官 DANIEL FIZ 對此記憶深刻。“時間在這其中起到了重要的作用。無論如何，患者應該儘快接受植入物。我們一知道尺寸的相關資訊，就立即開始了製造。” CAD 工作一結束，ALPHAFORM 就開始著手製造植入物。實際生產中，他們採用了 EOS 的 EOSINT M280。製造時間只需要幾小時。

“我們已經利用 EOS 系統成功完成了許多產品，”ALPHAFORM AG 的積層製造總監 CHRISTOPH ERHARDT 說。“我們為該植入物感到自豪，不僅僅是因為形狀的精確實現，還因為我們能夠優化清洗過程。”尤其是多孔結構，其內部空洞空間較小，極難清洗。該過程相對比較敏感。基本上來說，ALPHAFORM 採用了摩擦與機械清洗、沖洗和超聲洗的多步清洗法，以達到醫學上要求的純度水準。

量身定制的完美植入物滿足特定臨床情況的個性化需求。孔隙率水準達到 95%，這意味著液體能夠以盡可能小的阻力流過。此外，骨組織能夠滲透植入物的外邊緣並與其共同生長。同時，材料的穩定性足以使患者重返期望的日常生活。正則格狀的結構還具有所需的導熱性，所以患者還可以盡情享受陽光下的時光。

時間在該過程中起到最重要的作用。如果上市時間是積層製造在工業環境下的一個重要實力，那麼它在醫學領域更加重要。資料準備，然後是製造，僅用了兩天半的時間。其餘時間被分配給物流和協調等各種過程。CHRISTOPH ERHARDT 及其團隊進行了廣泛的測試，包括顆粒和細胞毒性測試。他們還進行了氣相色譜分析。“所有分析都證明，通過積層製造技術生產的植入物符合穩定並保護患者顱骨的要求。手術在2014年5月進行，耗時一個半小時，手術過程非常順利。兩天后患者出院，傷口于三周內癒合。自那時起，也沒有出現過併發症，”專家證實說。EOS 的創新性技術從很大程度上確保了患病或受傷的人能夠過上不受限制的生活。

CHRISTOPH ERHARDT，ALPHAFORM AG 積層製造總監表示：“對於我們來說，積層製造和 EOS 技術都是為了達成同一個目標。無論是我們自己還是我們的客戶，都對使用 EOS 系統能夠實現的應用可能性和優質生產讚歎不已。這同樣是本案例中的情況。我們能夠幫助受了重傷的人們長久地過上正常的生活。”