Wie wird die Laser-3D-Drucktechnologie im Bereich der Biowissenschaften eingesetzt?

Oct 17, 2023 Eine Nachricht hinterlassen

Laser Additive Manufacturing (LAM) ist eine additive Fertigungstechnologie, die Laser als Energiequelle nutzt. Mithilfe des Formprinzips des „Stapelns“ Punkt für Punkt oder Schicht für Schicht auf diskrete Weise können die Produktteile entsprechend dem dreidimensionalen CAD-Modell des Produkts schnell „gedruckt“ werden. Im Allgemeinen gibt es zwei Verfahren, die für die additive Metallfertigung verwendet werden, darunter Laser-Direktabscheidung LDMD und Laser-selektives Schmelzen SLM.

 

Aufgrund der Vorteile eines patientenspezifischen Designs, einer hohen Komplexität, einer hohen Produktivität und einer hohen Kosteneffizienz wird die laseradditive Fertigung im biomedizinischen Bereich häufig eingesetzt. Zu den Hauptanwendungen der additiven Fertigung in der Biomedizin gehören Tissue-Engineering-Modelle, anatomische Modelle, pharmakologisches Design und biomedizinische Instrumente. Im Vergleich zur herkömmlichen Technologie zur Herstellung medizinischer Geräte ist die laseradditive Fertigungstechnologie eine neue Technologie zur Herstellung medizinischer Geräte mit Entwicklungsperspektiven. Maßgeschneiderte medizinische Geräte und Bohrschablonen können mithilfe der laseradditiven Fertigungstechnologie auf der Grundlage klinischer Bilder von Patienten effizient und präzise hergestellt werden. Darüber hinaus ist die laseradditive Fertigung mit einer Vielzahl biokompatibler Materialien wie Zinklegierungen, Kobalt-Chrom-Legierungen, Titanlegierungen usw. kompatibel und wird häufig bei der Herstellung von Implantaten und Leberzirrhose/Prothesen eingesetzt.

 

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Künstliche Hüftprothese mit Laser-Additiv-Technologie

 

 

 

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Klinische Anwendung der laseradditiven Herstellung von Unterkieferimplantaten

 

 

Derzeit besteht die typische Anwendung der Laseradditivtechnologie in der medizinischen Industrie darin, 3D-Drucker zu verwenden, um Zahnarztpraxen und die Prothesenbearbeitung dabei zu unterstützen, schnell eine effiziente und kostengünstige digitale Dentalproduktion zu erreichen.

 

 

Anwendung in der Zahnrestaurierung

 

Bei der herkömmlichen Prothesenbearbeitung kommt es vor allem auf die persönlichen Fähigkeiten und Erfahrungen des Zahntechnikers an. Es handelt sich um eine arbeitsintensive Aufgabe, die stark auf die Erfahrung der Techniker angewiesen ist. Der Prozess ist kompliziert, die Produktionseffizienz gering und Dentalformen werden oft nachbearbeitet. Nach dem Einsatz der 3D-Drucktechnologie kann das Zahnmodell direkt über den 3D-Drucker gedruckt werden. Die auf Basis des Zahnmodells hergestellten Dentalprodukte weisen kleine Fehler auf und passen gut, was das Problem der schlechten Okklusion manuell polierter Produkte und die Notwendigkeit mehrerer Nacharbeiten verringert und alle Arten von Verschwendung durch Nacharbeiten vermeidet.

 

Der Einsatz von 3D-Druckern kann Zahntechnikern zu einer effizienten digitalen Kleinserienfertigung verhelfen. Ärzte können ihre eigenen Dentalprodukte entwerfen und herstellen, beispielsweise Zahnprothesen, die praktisch und effizient sind. Die Munddaten von Patienten können mit dem Mundscanner genau erfasst und dann über die vorhandene Ausrüstung der Klinik in Echtzeit zur Datenanalyse an die Prothesenbearbeitungsstelle übermittelt werden. Das Prothesenbearbeitungsbüro gibt die Daten durch Analyse, Softwaredesign und Satz an die Klinik zurück, und der Arzt kann die Dateien in den 3D-Drucker importieren, um die entsprechenden Dentalprodukte herzustellen. Patienten können in 1-2 Stunden pro Besuch einige Dentalprodukte erhalten, die an die oralen Eigenschaften des Patienten angepasst sind, und diese direkt vor Ort verwenden.

 

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Anwendung bei Zahnimplantaten

 

Bei der bisherigen Zahnimplantation öffnete der Arzt zunächst das Zahnfleisch, trieb einen „Gewindenagel“ in den Alveolarknochen, um den Zahnersatz zu befestigen, schnitt dann das Zahnfleisch durch und setzte den Zahnersatz auf den „Gewindenagel“ auf. Der gesamte Prozess war auf den Zahnarzt angewiesen.

Es erfordert Erfahrung und Urteilsvermögen, und es dauert lange und verursacht beim Patienten ein großes Trauma. Nach dem Einsatz der 3D-Drucktechnologie scannt der Arzt zunächst die Mundhöhle des Patienten, entwirft dann eine Anleitung für die Implantation, die an die Zahnimplantatstelle des Patienten passt, und misst mithilfe digitaler Software die Knochendichte, den Alveolarknochen und andere Zustände des Patienten Zahnfleisch im Detail untersuchen und den besten Implantatpunkt entwerfen, was die Sicherheit der Operation erheblich verbessert, die Operation präziser macht und die Schwierigkeit einer Zahnimplantatoperation verringert.

 

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Neben der Zahnmedizin wird die Laseradditivtechnologie in immer mehr Bereichen eingesetzt und populär gemacht.

 

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