在骨科植入物的制造上，電子束3D打印技術(shù)相比激光3D打印技術(shù)有著固有優(yōu)勢(shì)，且前者有著更早的發(fā)展歷程。然而，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)電子束3D打印設(shè)備都依賴(lài)進(jìn)口，這給國(guó)產(chǎn)骨科植入物的制造帶來(lái)諸多問(wèn)題。

近日，3D打印技術(shù)參考注意到，我國(guó)首個(gè)采用國(guó)產(chǎn)電子束3D打印設(shè)備取得三類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證的骨科植入假體產(chǎn)品已經(jīng)誕生。

2023年7月20日，西安賽隆增材技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西安賽隆”）合作伙伴——武漢邁瑞科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“邁瑞骨科”）采用西安賽隆電子束3D打印設(shè)備研發(fā)的鈦合金髖臼杯系統(tǒng)正式通過(guò)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）審批 ，注冊(cè)證編號(hào)：國(guó)械注冊(cè)20233131002。該產(chǎn)品是我國(guó)首個(gè)采用國(guó)產(chǎn)電子束3D打印設(shè)備取得三類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證的骨科植入假體產(chǎn)品，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)電子束3D打印骨科植入物建立起自主可控、自主創(chuàng)新的研發(fā)、生產(chǎn)體系。

3D打印髖臼杯系統(tǒng)注冊(cè)證

從立項(xiàng)到取證僅耗時(shí)2年

2021年，西安賽隆與邁瑞骨科開(kāi)始在電子束3D打印骨科植入物方面開(kāi)展合作。西安賽隆充分發(fā)揮電子束3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢(shì)，提供了包含原料支持、設(shè)備操作、軟件支持、掃描策略及工藝優(yōu)化在內(nèi)的全方位一站式服務(wù)，并協(xié)助邁瑞骨科開(kāi)展原料、裝備及工藝的驗(yàn)證，樣件的尺寸精度、力學(xué)性能、化學(xué)成分、孔結(jié)構(gòu)特性均符合相關(guān)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。該電子束3D打印髖臼杯的孔結(jié)構(gòu)具有100%三維連通、高孔隙率、高摩擦系數(shù)以及低粉末殘留的特點(diǎn)，具有優(yōu)異的骨長(zhǎng)入效果，保證假體植入后的初期穩(wěn)定性。

邁瑞骨科表示，項(xiàng)目從立項(xiàng)到取證僅耗時(shí)2年，體現(xiàn)了西安賽隆電子束3D打印設(shè)備的成熟穩(wěn)定以及技術(shù)團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)業(yè)高效，未來(lái)雙方將攜手在3D打印骨科植入物的研發(fā)及低成本、批量化生產(chǎn)方面進(jìn)行更加深入的合作。

國(guó)產(chǎn)技術(shù)不斷突破，大幅降低制造成本

電子束3D打印技術(shù)具有能量密度高、生產(chǎn)效率快、成形應(yīng)力低、真空環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，在骨科植入物的制造上無(wú)需后續(xù)熱處理及線(xiàn)切割，且可以進(jìn)行堆疊打印，特別適合骨科植入物低成本、批量化的快速制造。由于設(shè)備的高技術(shù)門(mén)檻以及電子槍等核心元器件、軟件沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)外具備商業(yè)化電子束3D打印設(shè)備制造能力的企業(yè)較少。我國(guó)電子束3D打印骨科植入物領(lǐng)域打印設(shè)備依賴(lài)進(jìn)口，設(shè)備售價(jià)高、使用維護(hù)成本大、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)且材料工藝包單一。

作為國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展電子束3D打印設(shè)備開(kāi)發(fā)的企業(yè)，西安賽隆先后突破了核心元器件、掃描路徑規(guī)劃、工藝以及軟件的技術(shù)壁壘，推出國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商業(yè)化電子束3D打印設(shè)備。此外，結(jié)合公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了高熔點(diǎn)金屬鉭、高活性鋯鈮合金等高品質(zhì)醫(yī)用球形金屬粉末的制備及電子束3D打印的工藝開(kāi)發(fā)，并完成百余例臨床試驗(yàn)。

西安賽隆Y150系列（左）和T200（右）醫(yī)用電子束3D打印設(shè)備

2023年，公司在國(guó)際上率先開(kāi)發(fā)出了大功率、高精度、長(zhǎng)壽命的低成本間熱式電子槍?zhuān)槍?duì)骨科植入物的制造需求，推出了搭載不同功率間熱式電子槍的系列化醫(yī)用電子束3D打印設(shè)備（如圖2所示），設(shè)備在電子槍功率、成形精度、陰極壽命及成本等方面均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，可實(shí)現(xiàn)多種醫(yī)用金屬材料骨科植入物的高精度、低成本、批量快速制造。以鈦合金髖臼杯為例，西安賽隆T200型電子束3D打印設(shè)備單爐次（100小時(shí)內(nèi)）可生產(chǎn)288件鈦合金髖臼杯，成型精度＜0.1mm，單個(gè)髖臼杯的制造成本在100元左右。

T200型電子束3D打印設(shè)備打印的滿(mǎn)板鈦合金髖臼杯

除了邁瑞骨科外，還有7家醫(yī)療領(lǐng)域客戶(hù)正借助西安賽隆的電子束3D打印粉末原料、設(shè)備、工藝全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)進(jìn)行骨科植入物產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及三類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)工作，材料包含鈦合金、金屬鉭、鋯鈮合金，產(chǎn)品覆蓋了標(biāo)準(zhǔn)化及個(gè)性化髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、脊柱、頜面等全部骨科應(yīng)用場(chǎng)景。未來(lái)，西安賽隆將以用戶(hù)需求為導(dǎo)向，繼續(xù)精進(jìn)產(chǎn)品與技術(shù)，為醫(yī)療客戶(hù)提供更加完善、更有力的技術(shù)支持和電子束3D打印全流程服務(wù)，助力中國(guó)醫(yī)療器械企業(yè)創(chuàng)新升級(jí)，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)骨科植入物邁向新高度。