西门子：增材制造在医疗器械行业中的应用（7页）.pdf

1、DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE增材制造在医疗器械行业中的应用使用前沿软件设计和生产现代医疗器械内容摘要增材制造世界的前沿由两个行业引领。虽然许多行业已将增材制造（AM）用于原型制 作等传统用途或制造辅助和工具等低风险用途，但航空航天和医疗行业已在更深层次 上接受了增材制造。Siemens Digital Industries Software 与医疗器械行业的公司合作，助力这些公司使用增材制造来推动下一代医疗创新。本白皮书将概述其中两个故事，但它们只是 3D 打印在医疗行业中许多可能应用的一瞥。本书还将通过真实世界的例 子来说明医疗增材制造用例，并将评估为什么增材制造适

2、合这些用途。 3D 打印 的独特功能来创造新一代医疗器械，以 改善患者的生活。医疗器械行业正在转 向增材制造来生产定制医疗器械，改善 医疗器械的性能以及使用这些医疗器械 的医疗程序的结果。这些公司使用西门 子解决方案和前沿制造软件来推动创新。Siemens Xcelerator 是一种综合性、集成 式软硬件和服务产品组合。增材制造的一个优势是能够将生产可行 性缩小到单个零件的批量大小。这意味 着增材制造是一种非常适合生产定制零 件的技术。这可以从增材制造的传统用 例中看出，原型设计的核心通常也是一 个用例的批量大小。如果考虑传统的制造方法，如聚合物零 件的注塑成型，则模具和工具的前期成 本意味

3、着该技术最适合生产批量数高达 数千或更多的零件。前期模具的大量成 本在大批量生产中摊销，使该技术具有 成本效益。增材制造的第一个零件的成本与打印的 百分之一或千分之一零件的成本大致相 同。这为打印零件建立了一个大致线性 的成本结构。较小的批量更具成本效益，而较大的批量可能更适合其他工艺。所有这些更加印证了，增材制造特别适合 生产个性化医疗器械，如患者专用假肢、个性化牙科矫正器和定制植入物，其中 制造的每个设备都与用户一样独特。序言Siemens Digital Industries Software2白皮书 增材制造在医疗器械行业中的应用增材制造的这一用例以生产 TrueLimb 定 制假肢的

4、 Unlimited Tomorrow 为例。每 个 TrueLimb 都是专门为个别患者定制的 假肢。公司生产的每个假肢都舒适地贴 合并匹配每个患者的人体结构，以此确 保在设备的整个生命周期内获得更好的 舒适度。这造就了设备更高的使用率，并 提高了患者满意度。舒适性对于青少年 假肢尤为重要，因为不合适的贴合度和 不适感会导致孩子拒绝使用假肢。Unlimited Tomorrow 通过 3D 扫描患者 的肢体来创建个性化假肢并为每位患者 制作个性化假肢，从而消除了这一使用障 碍。这是通过使用西门子的设计软件轻 松围绕患者的 3D 扫描数据形成假肢来实 现的。每个 TrueLimb 接受腔的几何

5、形状 都经过操纵，以符合患者残肢的形状，从 而形成独特的个性化假肢。Unlimited Tomorrow 的 TrueLimb 等示例 展示了将强大的设计软件与增材制造相 结合进行生产的力量。一个批次只有一 件产品，这不仅在增材制造中经济实惠，而且在定制假肢等用例中，它们正在彻 底改变行业，并对全球人类的生活产生 积极影响。个性化的新时代图 1.Unlimited Tomorrow 利用增材制造和西门子软件为断臂患者创建个性化假肢。Siemens Digital Industries Software3白皮书 增材制造在医疗器械行业中的应用个性化假肢并不是医疗领域唯一使用增 材制造来经济地实现

6、一个批次只有一件 产品的领域。外科手术是增材制造引发 革命性变化的另一个领域。发生这种情 况的一种方式是通过骨科领域的定制手 术导板。当今一些最常见的手术是髋关节、肩关 节和膝关节置换术。这些手术包括切除 患者患病或受伤的部分骨骼结构，并用植 入物替换该骨骼。这些类型的手术需要 外科医生进行精确的切割，切除病变区域，以便他们可以插入替代物。为了进行这些切割，外科医生依靠手术切 割导板将切割限制在特定区域。切口的 位置通常在手术前通过对患者人体结构 的扫描来确定，以了解疾病的位置并计划 切口的位置。在此期间，外科医生还将估 计所需的切口尺寸，以决定从一系列标 准切割导板中选择的尺寸。传统上，外科