南卡羅來納州醫科大學扎克應用神經科學研究所(Zucker Institute for Applied Neuroscience at the Medical University of South Carolina)需要給神經外科醫生帶來一個更好的雜技外科儀器的想法,當時有一個顯而易見的合作夥伴需要求助:美國醫科大學牙科醫學院(MUSC College of Dental Medicine)。
這所大學是美國唯一擁有Sisma Mysint100 3D選擇性雷射融合印表機的牙科項目,這種印表機從金屬而不是塑料中產生3D列印,口腔康復系教授、創新和數字牙科助理院長沃爾特·雷恩(Walter Renne)渴望看到它能做些什麼。
" 3D列印是我們如何將想像力中的東西變為現實的。過去的問題之一是,我們可以列印的東西大多是塑料和塑料降解。你需要一些東西才能真正發揮作用, 」他說。"現在,我可以想像一些東西,開發一種我可以看到的塑料原型,而不是想像一些東西,開發一種真正的、可使用的最終產品,可以放入鑽頭或放在病人嘴裡。在大學裡這樣做真的令人興奮" 。
大約六個月前,製造商Sisma捐贈了印表機。Renne說, Sisma希望自己的最新設備能在一所大學裡找到自己的家,為它尋找創新的創新用途。不過,這些用途並不限於牙科。
中外大學和中外大學過去有過合作,所以中外大學自然會求助於雷恩和同事,為這個項目提供幫助。該項目始於神經外科系教授史蒂芬·卡霍恩(Stephen Kalhorn)的想法。
卡霍恩以前曾與ZIAN合作過幾次, ZIAN是一個技術加速器,旨在幫助MUSC的醫療提供者發展他們對新設備或設備改進的想法。
他說, 「我管理著他們的事情,因為那時我可以把大部分時間花在手術室裡,積極幫助病人。 「我真的可以在ZIAN工程師的辦公桌上脫掉一張餐巾草圖,甚至比這更低。 」甚至有幾次,我剛剛從現場的乾燥機上取下了一張照片,寄給了他們,他們已經開始參加比賽了。
這一次,卡霍恩有一個改進沙克魯利亞克聯合聚變手術的想法。骨盆和脊柱結合處是刺骨和脊柱結合處;它也是背部疼痛減少的根源。融合手術鼓勵兩骨頭一起成長為一個骨頭,因此兩者之間沒有迴旋空間。
卡爾霍恩解釋說,骨灰聚變需要三個要素:穩定,例如將鑄模放在骨折的肢體上;裝飾,即去除組織的頂層,以確保不會有硬化或纖維材料阻擋骨頭細胞在兩根骨頭之間架起橋梁;壓縮,即壓力鼓勵更多骨長。但他說,市場上沒有任何東西能照顧到所有這三個因素。
他說, 「這個想法背後的動力是,它實現了在一個設備中進行熔化融合的所有三個目標,並簡化了整個過程。 」
根據卡霍恩的想法, ZIAN起草了計劃,牙科醫學院使用3D金屬印表機為融合系統創建了一個關鍵的原型部件。ZIAN執行長和技術官馬克·塞姆勒(Mark Semler)說,在校園裡安裝印表機,對項目的進展有很大影響。他說,過去,由於涉及先進材料,花了數周或數月的時間製造材料,現在可以用幾個小時製造。
MUSC研究發展基金會於8月就該裝置提出了國際專利申請。
卡霍恩指出,在植入和使用3D列印等技術方面,他的牙科同事「比我們領先很短的幾年」 。
"我希望這是加強合作的更好橋梁,因為他們真的很了解植入物和骨頭。他說,他們有一些技巧,我們可以把它們納入我們在脊柱和SI聯合開展工作的領域。
雷恩說,這所牙科大學剛起步,就有了這個印表機提供的可能性。到目前為止,除了牙科設備和電器外,他們還與生物工程合作,研究印刷金屬的特性、列印出的髖關節替代品,當然還有卡霍恩的設備。
「我認為,幫助ZIAN列印最新專利所需的複雜部分,是完美的合作夥伴關係, 」他說。
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