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3D打印的钛颅面板的演示
编者按：由3D打印制造出的骨科植入物或将是未来的趋势。这种方法可以量身定制，降低成本。
骨外科医生正越来越依靠3D打印技术来为患者制造移植物，用来替换他们有缺陷或有损伤的骨头。
今年，全世界的外科医生将把数以万计的3D打印替换件，诸如髋关节，膝盖，脚踝，脊椎局部，甚至头骨局部的部件植入到有需要的病人体内。
尽管这些植体与常规制造出的钛植体看起来非常相像，但首批根据病人身体构造量身打造的3D打印植体，可能预示着这种定制版的骨植体将成为未来的普遍趋势。
尽管3D打印制造的骨植体当前市场占有率还很低，但是可以预计它们将在未来几年内快速占有市场。这其中主要有两个原因：一是不断老龄化的人口会带来更多关节置换手术的需求。美国在年到年这段时间里仅髋关节置换手术的数量就翻了一番。二是，近年来工程师通过增材制造（3D打印的另一种叫法）制造的钛置换植体的技术有了显著提高。
骨植体的领先制造商正在加大这方面的研发投入。今年早些时候，Stryker宣布将投入4亿美元用于建造一个增材制造工厂。传统的生产植体的过程是通过将多个金属零件进行复杂的几何组装来完成的，如今，制造商希望简化这个过程来降低他们的生产成本。
通过3D打印技术恰恰可以将原本需要分开制造的零件，以组装好的整体形式一并层层打印出来，而且这种增材制造技术还可以节省在传统减材制造锻造浇铸过程中，丢弃边角余料所带来的材料浪费。
但3D打印的最大优点还要说是为病人量身定制的能力，制造商可以通过病人的MRI核磁共振或者CT扫描图像为其制造定制的植体。这一点对于替换那些骨骼中几何结构复杂，且形状因人而异的部分尤其重要，NorthShore大学健康系统骨外科医生兼骨科研究所主任JasonKoh说到。他还表示，量身定制的全关节植体对病人也有很大益处。
3个不同的3D打印钛臀部环，全部由Arcam的增材制造技术生产，螺丝除外。
在美国，一些3D打印的定制植体已经得到了食品药品监督管理局（FDA）的批准，这其中包括一个全膝关节植体和一个颅面板植体。
现在定制植体还只是刚刚起步。据Arcam的CEOMagnusRené说，在由其公司生产的电子速熔炼机（一种增材制造机器）制造出的植体当中，为病人量身定制的植体还不到百分之一。Arcam是这一行业的市场领导者，René估计当今至少一半的增材制造的骨科植体都是由Arcam的机器制造出来的。
但目前还有更多的定制植体正在开发当中。制造定制植体的创业公司AdditiveOrthopaedics的总裁GregKowalczyk说，这个行业的一大挑战是FDA未来最终会对这些新植体采取什么样的态度至今还仍不明朗。虽然FDA在认定了一些打印植体不会比市场现存产品有更大风险后，批准了它们的生产销售，但这些产品多数是按FDA熟悉的材料和设计方式制造出来的。
Koh认为定制植体的潜在医疗价值是巨大的。但是他也表示这项科技将会面临一些设计上的难题，尤其是对于那些需要承担很大体重的植体，例如髋关节置换植体。该行业的一大挑战是需要在整个健康医疗体系中，找出那些3D打印可以发挥其独特价值的细分领域。
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