3D金属打印机拓展了创新的可能性

当南卡罗来纳医科大学(Medical University of South Carolina)朱克应用神经科学研究所(Zucker Institute for Applied Neurosciences)需要将神经外科医生的想法付诸实践，为骶髂手术提供更好的器械时，显然有一个合作伙伴可以求助:MUSC牙科医学院(MUSC College of Dental Medicine)。

大学是唯一牙科计划在全国有Sisma Mysint100 3 d选择性激光核聚变打印机创建3 d打印从金属而不是塑料,和沃尔特·雷恩,D.M.D,口腔康复部的教授和副院长的创新和数字牙科,渴望看到它能做什么。

“3d打印是我们将想象变为现实的途径。过去的一个问题是，我们能打印的大部分都是塑料，而塑料会降解。你需要一些东西真正发挥作用，”他说。“现在，我可以想象出一些东西，然后开发出一个塑料原型，让我看看。我可以想象出一些东西，然后开发出一个真正的、可用的最终产品，可以放进钻头里或放进病人的嘴里。”在大学里有这样的学生真的很令人兴奋。”

制造商西斯玛，六个月前捐赠了这台打印机。雷恩说，Sisma希望它的最新设备能在一所大学找到一个家，为它想出创造性和创新的用途。然而，这些用途并不仅限于牙科。

学院和ZIAN过去有过合作，所以ZIAN很自然地向Renne和他的同事寻求帮助来完成这个项目，这个想法是由Stephen Kalhorn医学博士，神经外科的教授提出的。

此前，卡尔霍恩曾多次与ZIAN合作。ZIAN是一家技术加速器，旨在帮助MUSC的医疗供应商开发新设备或设备改进方面的创意。

“我通过他们来处理事情，因为这样我就可以把大部分时间花在手术室里积极帮助病人，”他说。“我可以把一张餐巾纸的草图扔到ZIAN工程师的桌子上，甚至更少。甚至有几次，我只是在手术室的白板上画画，拍张照片发给他们，然后他们就出发去比赛了。”

这一次，卡尔霍恩有了一个改进骶髂关节融合手术的想法。骶髂关节是骨盆和脊柱的交汇处;它也是下背部疼痛的一个来源。融合手术是为了让两块骨头合二为一，这样两块骨头之间就没有回旋的余地了。

骨融合需要三个要素，卡尔霍恩解释说:稳定，比如在骨折的肢体上放置石膏;去皮，即去除最上层的组织，以确保没有软骨或纤维材料阻碍骨细胞在两块骨头之间建立桥梁;以及压迫，由此产生的压力促进了更多的骨骼生长。但他说，市场上没有什么东西能兼顾这三种因素。

他说:“这个想法背后的动力是它在一个设备上实现了骨融合的所有三个目标，并简化了整个过程。”

根据卡尔霍恩的想法，ZIAN起草了计划，牙科医学院使用3d金属打印机为融合系统创建了一个关键的原型组件。ZIAN的首席执行官和技术官马克·塞姆勒说，校园里有了这台打印机，对项目的推进产生了巨大的影响。他说，过去需要几周或几个月才能制造出来的东西，由于使用了先进的材料，成本很高，现在几小时就能制造出来。

今年8月，MUSC研究发展基金会为该设备提交了国际PCT专利申请。

卡尔霍恩指出，在种植和使用3d打印等技术方面，他的牙科同事“领先我们好几光年”。

“我希望这是一个更好的合作桥梁，因为他们真的很了解植牙和骨头。我们可以在脊柱和SI关节的工作区域使用他们的技巧。”他说。

雷恩说，牙科学院刚刚开始使用这台打印机提供的可能性。到目前为止，除了牙科设备和电器，他们还与生物工程合作，研究打印金属的特性，打印髋关节置换的原型，当然还有卡尔霍恩的设备。

他说:“我认为这是一次完美的合作，帮助ZIAN打印他们最新专利所需的复杂部件。”

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