美國空軍利用3D打印技術按需生產手術牽引器

2020年4月30日，南極熊獲悉，美國空軍（UAF）的一個研究小組利用3D打印技術成功制作出了一種手術牽引器。

這款醫(yī)療儀器是由桌面3D打印機制作而成的，它的設計目的是為了在具有挑戰(zhàn)性的敵對環(huán)境中使用，在這些環(huán)境中，不可能儲存現(xiàn)成的醫(yī)療用品。

它是作為概念驗證而制作的，目的是建立一個3D文件的數(shù)字庫，可用于制作3D醫(yī)療儀器。這將使部署的醫(yī)務人員能夠在外地任何地方按需下載和制作一系列醫(yī)療設備。

空軍牽引器的設計文件圖片（左）和演示支架（右），圖片由牛津大學出版社提供。

"空軍 "牽引器

手術牽引器是野戰(zhàn)醫(yī)生用來分離傷口或切口邊緣的工具，以便對受傷的身體部位或肢體進行手術。在美軍所稱的反進入或區(qū)域封鎖（A2/AD）地區(qū)，危險性決定了這種醫(yī)療工具必須隨時可用。

因此，3D打印的伸縮器在設計時就考慮到了野外使用。它由兩個大小不同的平行刀片組成，其中一個是為狹窄的傷口設計的，另一個是為需要較寬的傷口設計的。它的兩端都有向下傾斜的弧形葉片，以方便進入和儀器操作，由于伸縮器的葉片與戰(zhàn)斗機的掠翼相似，因此有了 "空軍伸縮器 "的綽號。

據(jù)悉，該牽引器是使用Formlabs Form2 SLA 3D打印機生產的，為了獲得FDA的批準，需要使用可以消毒的樹脂生產，F(xiàn)ormlabs公司提供了幾種具有潛在醫(yī)療應用的光聚合樹脂。Dental SG樹脂是一種耐用的牙科生物相容性材料，已經被認定為是足夠堅固耐用的生物相容性材料，團隊打算在未來的迭代中使用它。

利用Tinkercad和Blender提供的免費在線設計工具來創(chuàng)建和修改該項目的3D文件，團隊在沒有經過正規(guī)培訓的情況下，就能制作出牽引器，并且不需要承擔相關的培訓費用。這些程序為打印準備了3D模型，確保了模型的縮放比例、分辨率和方向的正確性，并在打印過程中增加了必要的支撐。

研究團隊使用Blender的免費3D建模軟件制作出了原型，圖片來源：Blender。

本項目的下一步計劃是為該技術申請專利，并獲得FDA的批準。

研究團隊承認，這一策略存在挑戰(zhàn)，包括生產時間、3D打印機的便攜性、生產的器械尺寸限制以及使用打印機所需的培訓。不過，他們仍然相信，這項技術可以在數(shù)小時內補充補給，甚至在需要的時候，可以創(chuàng)造出新型產品，如假肢等。

該項目的研究結果詳見題為 " An Example of 3-D Printing for Expeditionary Medicine: The Air Force Retractor”的論文。該論文發(fā)表在《Military Medicine》雜志上。該論文由James A Chambers、Kenneth P Seastedt和Jocelyn Raymundo-Grinstead共同撰寫。


編譯自：3dprintingindustry