1. tekniske principper-fra nøjagtig modellering til sofistikeret strukturel fremstilling .
Metal 3D-udskrivning skaber detaljerede tredimensionelle former ved at smelte metalpulver Et lag ad gangen med en kraftig stråle ved hjælp af metoder som selektiv lasersmeltning (SLM) eller elektronstråle-smeltning (EBM) . dens vigtigste fordele består af:
Muligheder til tilpasning: Opret en 3D -model ved hjælp af patient -CT/MRI -data til at matche øreanatomiske strukturer på mikrometerniveauet .
I stand til at bygge porøse gradientstrukturer (porøsitet 60–85%), biomimetiske ossikulære kæder og andre vanskelige at få egenskaber med konventionelle metoder og kompleks strukturfremstilling
Hurtig fremstilling: Det tager kun 48 timer -70% mindre end konventionelle procedurer-fra scanning til levering .
2. Materiel innovation: En banebrydende tilgang til funktionalisering og biokompatibilitet .
På trods af enestående korrosionsbestandighed har den typiske titaniumlegering (Ti6al4V) en elastisk modul på 110 GPa, langt højere end oscles (1-5 GPA) . En ny generation af materialesystemer overskrider denne flaskehals:
Ti Ta (75 GPa) og Ti NB (45 GPa) kontroller gitterforvrængning ved hjælp af tantal/niobium -elementer og derved sænker stivhed i intervallet af auditive knoglematchende .
Belægning af overfladen af titanlegering med hydroxyapatit (HA) eller bioglas er beregnet til at hjælpe blødt væv med at stikke og knogler vokse sammen med det .
Formhukommelseslegeringer, såsom NITI, genvinder deres indstillede form under virkningen af kropstemperatur og justeres dynamisk for at passe ændringer i øreanatomi .
Fra kunstige ossikler til komplet øre -rekonstruktion er metal 3D -udskrivningsteknologi blevet omfattende anvendt i ørekirurgi med sædvanlige anvendelser, herunder:
Det tyske firma Binaral har brugt et specielt design til 3D-tryk titanlegerings auditive ossikler, der forbedrer lydoverførselseffektiviteten med 40%.
Implantation af cochlea: Ved hjælp af 3D -udskrivningsteknologi tilpasser det amerikanske firma cochlea cochlea -elektroder, hvilket præcist justerer elektrodesarrayet med krumningen af det cochlea spiralrør;
Det kinesiske folks Liberation Army General Hospital er færdig med den første operation til at transplantere en 3D-trykt titaniumlegering ørekanalstent; Patientens postoperative eksterne auditive kanalresonansfrekvens er vendt tilbage til 95% af den normale værdi .
3. tekniske vanskeligheder og bemærkninger
På trods af de store teknologiske fordele står metal 3D-trykte øreimplantater stadig over for tre hovedproblemer .:
Udskrivning af korrekthed: Den nuværende minimale kontrollerbare blænde er 200 μm, hvilket er udfordrende til at tilfredsstille de nøjagtige regenereringsbehov for kapillærer (diameter 8-10 μm);
For at øge celletopfangningseffektiviteten skal du yderligere ændre stilladsoverfladen med en superhydrofil belægning (kontaktvinkel fem grader);
Langvarig observation: Mangel på integrerede sensorer til realtidsfeedback om vævshelingstatus hæver risikoen for postoperativ komplikationer .
At reagere på disse vanskeligheder skaber forskere:
Mikro-nano-niveau ru overflade (RA 1,6 μm) genereres ved at kontakte laser og pulver;
Mikrosensorer inkluderet i implantater for at spore vigtige parametre, herunder interface -tryk og temperaturændringer, udgør et intelligent sensorsystem;
Ved at kombinere celler og væksthormoner skaber bioprintteknikken en bioaktiv implantatgrænseflade, der vokser .