雷尼紹金屬3D打印技術(shù)

金屬3D打印技術(shù)，被視為醫(yī)療器具制造領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一，這一技術(shù)除了可突破傳統(tǒng)加工的限制，避免材料浪費(fèi)，亦可有效縮短復(fù)雜工件設(shè)計(jì)與制作時(shí)間，提高生產(chǎn)與醫(yī)療效率，因而備受矚目。

推動(dòng)金屬3D打印醫(yī)療器材的發(fā)展

臺(tái)灣國(guó)研院儀科中心從事儀器科技的研究與開發(fā)，為支持再生醫(yī)學(xué)科技發(fā)展不遺余力，致力于在臺(tái)灣構(gòu)建完整的再生醫(yī)學(xué)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，為醫(yī)院端、學(xué)術(shù)端、產(chǎn)業(yè)端等提供所需的服務(wù)。國(guó)研院儀科中心將雷尼紹3D打印系統(tǒng)結(jié)合在其再生醫(yī)學(xué)技術(shù)平臺(tái)上，為產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)研發(fā)、以至醫(yī)療產(chǎn)品驗(yàn)證等提供一站式服務(wù)平臺(tái)；他們以提高再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標(biāo)，協(xié)助業(yè)界及政府創(chuàng)造3D打印醫(yī)療器材新景象。

國(guó)研院儀科中心再生醫(yī)學(xué)平臺(tái)與育成組副研究員兼組長(zhǎng)游智勝先生認(rèn)為，雷尼紹3D打印方案在訂制及參數(shù)調(diào)整方面具有優(yōu)勢(shì)，可靈活配合儀科中心為不同單位提供特定服務(wù)，特別是針對(duì)醫(yī)療應(yīng)用少量多樣的特性、多孔性及特殊性植入體的制造，更見(jiàn)其優(yōu)勢(shì)。

股骨柄（右）及頭蓋骨骨板（左）植入體設(shè)計(jì),圖片來(lái)源:雷尼紹。

游智勝先生說(shuō)道：“儀科中心作為一個(gè)服務(wù)單位，旨在建造一個(gè)供大眾使用的技術(shù)平臺(tái)，為達(dá)到這一目的，我們需要強(qiáng)調(diào)所選用材料與設(shè)備是否具備易用性與靈活性。我們最后選定雷尼紹金屬3D打印方案的主要原因除了質(zhì)量穩(wěn)定外，多樣化金屬粉末選擇與設(shè)備的易用性均是考慮重點(diǎn)?！?/p>

傳統(tǒng)生產(chǎn) VS 3D打印

國(guó)研院儀科中心再生醫(yī)學(xué)平臺(tái)與育成組助理研究員張峻銘博士說(shuō)道：“在未使用3D打印技術(shù)前，我們以傳統(tǒng)生產(chǎn)方法如鍛造、CNC加工等工藝制造規(guī)格化醫(yī)療植入體。使用雷尼紹AM250后，我們可從醫(yī)院得到醫(yī)療影像，然后直接轉(zhuǎn)換成可實(shí)現(xiàn)3D打印的.stl文件，這樣能訂制出更符合病人患部骨骼特征的植入產(chǎn)品。”雷尼紹的激光熔融技術(shù)使用高功率光纖激光，在嚴(yán)格控制的惰性氣體環(huán)境中熔化金屬粉末，粉末平臺(tái)層厚從20至100微米不等，因此成品外形尺寸精準(zhǔn)度極高，對(duì)未來(lái)手術(shù)植入流程有著極大的優(yōu)勢(shì)。

張峻銘博士解釋道：“國(guó)研院儀科中心有著專業(yè)的驗(yàn)證能力，我們會(huì)對(duì)使用的各種材料和設(shè)備先進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，雷尼紹金屬粉末質(zhì)量與穩(wěn)定性優(yōu)于其他同類產(chǎn)品（如下圖鈷鉻合金粉末粒徑分布曲線圖所示），無(wú)論是在機(jī)械性質(zhì)，還是在精度等方面都擁有穩(wěn)定的再現(xiàn)性。”

國(guó)際級(jí)認(rèn)證

未來(lái)發(fā)展

現(xiàn)階段，雖然國(guó)研院已聚焦3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，但范圍仍非常有限，問(wèn)題則在于臺(tái)灣地區(qū)仍沒(méi)有正式的3D打印制程醫(yī)療法規(guī)，目前他們?nèi)允且匝芯坑?jì)劃的形式協(xié)助臺(tái)灣地區(qū)的醫(yī)療器材產(chǎn)業(yè)端進(jìn)行研發(fā)；然而，國(guó)研院已采用雷尼紹AM250以及鈦合金粉末，完成多項(xiàng)國(guó)際醫(yī)療認(rèn)證，包括ISO 10993醫(yī)療器材生物兼容性驗(yàn)證以及機(jī)械性質(zhì)確效驗(yàn)證。

預(yù)計(jì)在不久的未來(lái)，一旦3D打印制程醫(yī)療法規(guī)得到通過(guò)，國(guó)研院將能正式應(yīng)用上述研發(fā)成果，輔導(dǎo)臺(tái)灣地區(qū)醫(yī)療器材廠商快速進(jìn)入醫(yī)療3D打印行業(yè)。