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使用金属添加剂制造生产用于心血管手术的新设备

英国埃塞克斯的Sutrue有限公司和英国伦敦的皇家布朗普顿医院通过使用该技术开发可用于在手术室中进行半自动缝合的工具和用于内窥镜心脏手术的心脏稳定器。缝合装置采用由Laser Laser在Mlab机器上使用LaserCUSING工艺生产的金属加成制造的齿轮。

心血管疾病是英国第二大常见死亡原因,占死亡人数的27%。虽然药物治疗可以为患者带来微小的改善,但在大多数情况下,必须进行手术。CAD和设计开发公司Sutrue专门从事用于心脏病学的医疗设备的开发,并且最近开发了一种仪器,其中整个齿轮机构是相加制造的。在心血管手术期间,通过传统的内窥镜插入工具,该工具通过缝合线自动地使任何弯曲的针穿过患者的组织。

该齿轮机构由Sutrue与Royal Brompton医院合作开发,由英国牛津郡的Concept Laser英国分销商Coherent(前身为ES Technology)制造。Sutrue的创始人Alex Berry解释说,对操作方法的精确分析对于开发合适的医疗器械至关重要:“AM可以生产使用传统制造方法无法实现的几何形状。此外,这些部件具有更高的性能或功能精度,或者它们非常精致或小巧。这通常正是外科医生以前所缺乏的。“

根据Coherent的说法,Concept Laser提供的LaserCUSING工艺特别适用于制造要求高水平表面质量的精密零件。该系统可以快速更换材料,而不会有任何粉末材料污染的风险。在这种情况下,Concept Laser的机器技术使得可以生产齿轮机构的齿,每个齿的齿长为0.4mm。

“除了对几何形状的限制外,传统的铣削或铸造零件还有一些其他缺点,”Berry继续说道。“完成原型需要花费大量时间。此外,成本非常高。在3D打印中,零件的生产速度非常快,而且只是以前原型制造成本的一小部分。但是仿生设计,再现性,小型化的潜力以及零件数量和装配费用的减少也是巨大的。如果看一看优化制造和产品设计的全方位性以及功能的增加,3D打印就能够彻底改变医疗器械。“

心脏稳定剂的作用是使心肌保持在外科医生想要进行干预的精确点。皇家布朗普顿医院的顾问理查德·特里米特(Richard Trimlett)确认,这种工具需要小巧,可拆卸,并设计有预装配的暴露通道。Sutrue随后开发了一种生物相容的心脏稳定器原型,包含一个塑料和一个金属部件。完成的部件需要三个月才能完成,其中包括一根杆,U形心脏稳定器插在其上,就像一个印章。身体是金属的,而几个塑料抽吸点允许工具通过真空固定到心肌。为了使用该工具,外科医生将U形头压在他们想要保持静止的手术部位上。

贝瑞表示,“该解决方案的开发成本估计仅为15,000英镑左右。” “可比较的传统开发过去花费了超过一百万英镑。”据Royal Brompton医院称,该工具还可以为患者提供更快的术后恢复。虽然传统手术干预后患者的平均康复时间约为6个月,但Trimlett表示“初步经验表明患者经历了明显更温和的手术,并且可在仅仅三到四周后恢复。”

Trimlett和Berry表示他们的下一个目标是使用增材制造来生产执行心脏功能的机械泵,可能通过集成电磁功能来移动泵。

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