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3D打印眼科发展 令人兴奋又令人生畏

2018-10-23 16:31:42 来源:激光制造网

“3D打印”这个词既令人兴奋又令人生畏。这是一种极具颠覆性的技术,它重新定义了产品的设计,原型和开发方式。然而,3D打印本身并不是一项新技术。实际上,“增材制造”这个词是在至少30年前创建的,用于引入一层又一层的相同过程以产生物体的三维模型。

这种颠覆性的技术浪潮也在眼科领域产生了影响。现阶段,眼科中的3D打印可以分为三个不同的类别:光学3D打印、眼科设备的增材制造和生物组织打印。

3D打印眼科发展

生物工程师正在尝试解决3D打印生物相容性透明角膜的代码。一家中国青岛的生物打印公司声称它已经接近成功模拟人体皮肤和角膜的生物3D打印结构。另一方面,总部位于旧金山的创业公司Protos通过增材制造提供客户独特的眼镜定制服务。通过3D扫描确定客户的面部指标,随后,他们的框架被开发并定制3D打印以适合特定客户。

使用3D打印的智能手机视网膜成像

适配器进行的视网膜检查

oDocs Eye Care是一家位于新西兰的社会企业,于2015年推出oDocs Fundus,这是世界上第一款开源可3D打印智能手机视网膜成像设备。标准曲面细分语言(STL)格式的数字文件在开源平台上推出,例如Github。文件可以轻松下载,设备可以由用户或临床医生在本地打印,节省时间和金钱。令人耳目一新的概念引发了3D打印眼科设备领域的开放和创新浪潮。

数字设计和制造领域的技术进步比以往任何时候都快。每分钟都会推出一款新应用,每隔几天推出一款新的相机模块,每隔几周推出一款新的智能手机型号……眼科和验光等传统行业并不习惯这种快速变化的速度。传统的眼科设备并非旨在处理和结合这些最新的技术浪潮,但在数字设计和制造中学习和采用这些新技术是解决方案的一部分。

例如,位于纽约的著名眼科和医疗设备生产商Welch Allyn推出了iExaminer眼镜,它迅速成为世界上第一个通过食药监部门注册的智能手术检眼镜,并抓住机会占据部分手机眼科成像市场。然而,当公司在推出更新的iPhone型号后没有发布新的配件时,iExaminer迅速退出竞争。

降低成本

专业领域如眼科,是一个利基市场。与普通商品业务相比,供需链完全不同。例如,由于小批量生产和所需的产品认证和监管试验,最终产品的成本更高。注塑成型、计算机数控(CNC)铣削和其他传统制造技术不仅需要大量的前期投资成本,而且也不能轻易改变以应对产品设计的任何细小的修改。

3D打印oDocs眼底

为了克服这些障碍,oDocs使用人群解决方案开发了先进的oDocs Fundus,以创新和保护这个开源的、社区驱动的项目。为了解释快速变化的移动领域,oDocs还选择3D打印作为主要生产来源。无论何时推出更新的智能手机型号,都可以在几周而不是几个月内进行生产和修改,因此,这种精益流程消除了对工具进行大量前期投资的需要。

在工业级选择性激光烧结3D打印的帮助下,还可以实现中小规模生产,从而避免了对大规模库存的需求。这种生产过程是独一无二的,甚至可以在全球许可的3D打印设施中进行模拟,从而消除了与进出口活动相关的其他成本。

3D打印光学元件的推出,例如镜片补充了当前的增材制造方法。Luxexcel是一家总部位于比利时的公司,是第一家开发3D打印透明光学元件的公司。由于这项技术,定制的光学镜头已经以快速和低成本的方式开发。人工晶状体,定制眼镜和类似个性化镜片的未来比以前认为的更接近。

监管障碍

尽管取得了所有的成功和兴奋,oDocs开发的方法可能只与处理低风险医疗设备有关。监管要求的试验和认证是关键障碍所在。从医疗设备监管的角度来看,根据侵入性和风险的程度,眼科设备被组合成不同的类别(例如,CE 1,2,3级)。

据悉,CE级1设备风险较低,仅需要自我认证和声明,而CE 2级及以上认为是中高风险产品,必须经过医疗器械监管机构的正式合格评定。监管机构可能会根据风险评估要求进行安全性和有效性的临床试验。在医疗设备被认为在临床环境中安全使用之前,整个过程可能需要数月甚至数年。

3D打印的非散瞳视网膜照相机

3D打印技术是设计和制造行业的突破性飞跃,3D打印在设计和原型设计阶段的应用将大大有利于当前眼科设备的发展。这种方法不仅具有成本效益,而且还节省了时间。oDocs公司认为,眼科和视光学领域的知名和跨国企业集团最终将采用这种方法来简化研发过程并促进生产。

据了解,今日,视力障碍和失明是一个全球性问题,全世界有2.85亿人患有这种残疾,其中80%是可预防或可治疗的。遗憾的是,90%的病例发现在发展中地区。这是一个庞大的应用市场,但很明显,它需要更多可更快制造的低成本产品,以帮助到更多的眼疾患者!

来源:3D打印商情

标签: 眼科