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3D新聞

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星之球科技 來源:新湖南2021-04-27 我要評論(0 )   

引子今年3月,湖南省腫瘤醫(yī)院頭頸外二科教授田皞成功開展了一例數(shù)字化技術輔助下喉癌根治術。該手術運用3D打印預制模型,在導板輔助下切除腫瘤,同期完成喉功能的精準重...

引子

今年3月,湖南省腫瘤醫(yī)院頭頸外二科教授田皞成功開展了一例數(shù)字化技術輔助下喉癌根治術。該手術運用3D打印預制模型,在導板輔助下切除腫瘤,同期完成喉功能的精準重建。

2001年熱映的科幻大片《侏羅紀公園3》首次將3D打印技術搬上了銀幕。在影片中,博士通過迅猛龍的叫聲解救了同伴,而這救命的聲音正是從3D打印出來的迅猛龍的喉管中發(fā)出的。


什么是3D打印技術呢?

3D打印技術由美國發(fā)明家查爾斯·胡爾發(fā)明。這種技術將計算機中的立體模型分解為一層層的二維圖形,經過逐層打印和疊加,類似于一層又一層爬樓梯,就形成了設計的立體產品。相對于傳統(tǒng)的切削等減材制造技術,3D打印具有獨特的優(yōu)勢:一方面能實現(xiàn)傳統(tǒng)制造方式難以加工的復雜結構制造;另一方面在輕量化、個性化、節(jié)約材料及縮短研發(fā)周期和節(jié)約加工成本等方面極具優(yōu)勢。因此,3D打印現(xiàn)被廣泛應用于航空航天、汽車、模具、醫(yī)療、義齒、消費品、文化創(chuàng)意等行業(yè)的設計驗證制造及直接零件生產,可以大大縮短產品研發(fā)周期,節(jié)約成本,實現(xiàn)小批量定制。

現(xiàn)實生活中應用3D打印技術的例子比比皆是。例如:空中客車公司的A350客機中超過1000個零部件采用了3D打印技術制造;Huggies公司幫助盲人孕婦將其腹中的胎兒通過醫(yī)院三維CT掃描后打印出模型,讓她能夠觸摸感知胎兒的模樣。理論上說,3D打印機可以打印出任何輸入的模型,但是它打印出的成品,其材質決定于打印材料。Huggies公司打印出的“胎兒”,也并不是真正有生命的人,而只是一個模型。目前,3D打印技術已經實現(xiàn)了航空發(fā)動機燃油噴嘴、水下無人機、工業(yè)模具、汽車零部件、義齒、個性化植入物、鞋底等的打印,給我們的生活帶來了巨大改變。

在醫(yī)療3D打印領域,湖南已經走在全國前列。自2014年以來,我省在骨科、腫瘤科、口腔科等16個科室累計完成4000多例應用3D打印醫(yī)療模型、導板的臨床手術。

有意思的是,現(xiàn)在不僅有3D打印,還有研究人員正瞄準4D、5D打印展開攻關。4D打印比3D打印多了一個D——時間維度,制造的模型隨時間的不同,可以呈現(xiàn)設定的不同形狀或者性能。而所謂的5D打印就是隨著時間的改變,它的功能還會發(fā)生改變。比如打印人體器官,打印好一個框架后在里邊復合上人體的細胞,在適當?shù)沫h(huán)境下向不同的組織進行轉化,最后就轉化成自己的器官。


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