تولید قطعات سفارشی در صنعت پزشکی

قطعات سفارشی در پزشکی

در این مقاله قصد داریم به بررسی کاربرد تولید قطعات سفارشی در صنعت پزشکی و پیشرفت‌های شگرفی که در این صنعت رخ داده است بپردازیم.

تولید قطعات سفارشی شامل طراحی، مهندسی و ساخت محصولات برای رسیدن به یک هدف بسیار خاص است. امروزه عمده‌ترین فناوری‌ و تکنولوژی‌‌ مورد استفاده در  تولید قطعات سفارشی مورد استفاده در صنعت پزشکی، ماشینکاری CNC و چاپ سه‌بعدی است. همانطور که می‌دانید، جهت تولید قطعات سفارشی در صنعت پزشکی به حداکثر کیفیت و ایمنی در کل فرآیند تولید نیاز است؛ بنابراین با توجه به این که ماشینکاری CNC و چاپ سه‌بعدی، تکنولوژی‌های شناخته‌شده‌ای هستند، اما با این حال کاربرد آن‌ها در صنعت پزشکی در راستای بهبود کیفیت، توسط ISO 13485 تنظیم می‌گردد. یعنی استاندارد ISO، کیفیت ساخت را برای صنعت پزشکی تعیین می‌کند.

کاربردهای تولید قطعات سفارشی در صنعت پزشکی

تولید قطعات سفارشی تقریباً در تمام جنبه‌های صنعت پزشکی از جمله تحقیقات، مراقبت از بیمار، دستگاه‌های شخصی، تجهیزات عمومی و بسیاری از موارد دیگر استفاده می‌شود.

وسایل پزشکی شخصی (PMD)

PMDها بیشترین درصد کاربردهای تولید قطعات سفارشی را در صنعت پزشکی به خود اختصاص داده‌اند. این امر به دلیل سطح بالای سفارشی سازی مورد نیاز برای این دستگاه‌ها است. همچنین PMD ها در مواد، اندازه و الزامات طراحی متفاوت هستند؛ به عنوان مثال می‌توان ایمپلنت، ارتز، پروتز و بیونیک را نام برد.

پروتز پا با کمک مهندسی

تجهیزات و دستگاه‌های عمومی

ساخت قطعات سفارشی به تنهایی برای محصولات سفارشی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. زیرا سرعت، مقیاس‌پذیری و تکرارپذیری فرز CNC آن را برای تولید عمده تجهیزات و دستگاه‌های عمومی مانند دستگاه‌ها و ابزارهای جراحی به گزینه‌ای ایده‌آل بدل می‌کند. همچنین این دستگاه برای ساخت قطعات جایگزین برای ماشین آلات پزشکی نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد.

نمونه سازی

با ساخت قطعات سفارشی، می‌توان نمونه‌های اولیه محصولات پزشکی را جهت آزمایش کردن، آزمایشات بالینی و ارزیابی، ساخت نسخه مفهومی و پروتوتایپ و دریافت بازخورد، به متخصصان حوزه پزشکی عرضه کرد. هر دو تکنولوژی ماشینکاری CNC و چاپ سه‌بعدی جهت نمونه سازی گزینه‌های مناسبی هستند.

تحقیق و پژوهش

در حوزه پزشکی و بهداشت، به دلیل حساس بودن آن، جای بسیار کمی برای خطا وجود دارد؛ بنابراین لازم است که تحقیق، آموزش و آزمایش‌ها دقیق و مناسب با شرایط انجام شوند.

دو مورد از اصلی‌ترین استفاده‌های ساخت قطعات سفارشی، کاهش خطا در این صنعت، برنامه‌ریزی جراحی، آموزش و تحقیق پزشکی است.

در برنامه‌ریزی جراحی، قبل از انجام یک عمل جراحی پیچیده بر روی بیمار، پزشکان می‌توانند با کپی‌های دقیق پرینت سه‌بعدی از اندام‌های بیمار، تمرین کنند. به این ترتیب، قبل از اینکه پزشکان وارد عمل جراحی شوند، از قبل با این روند آشنا هستند و می‌دانند که چه انتظاری از عمل جراحی و نتایج آن خواهند داشت.

علاوه بر این، پزشکان در حال آموزش دیگر مجبور نیستند برای مطالعه آناتومی به اجساد یا اندام‌های حیوانات تکیه کنند؛ زیرا مدل‌های بسیار دقیقی از اندام‌ها برای آموزش در دسترس هستند. محققان همچنین می‌توانند از این مدل‌ها برای تحقیق استفاده کنند.

مواد و فناوری‌های مورد استفاده در تولید قطعات پزشکی

بررسی و توجه به مواد مورد استفاده، موضوعی بسیار پراهمیت در صنعت پزشکی است. محبوب‌ترین مواد مورد استفاده در تولید قطعات پزشکی، فلزات، ترموپلاستیک‌ها، الاستومرها و رزین‌ها هستند.

ماشینکاری CNC

معمولا برای اکثر ایمپلنت‌های ارتوپدی از کبالت کروم (CoCr28Mo6) و تیتانیوم (Ti-6Al-4V) استفاده می‌شود. با توجه به این که تیتانیوم کمتر شناخته شده است، اما به دلیل زیست‌سازگاری عالیش، محبوبیت و استفاده از آن در ساخت قطعات پزشکی به سرعت در حال افزایش است. علاوه بر تیتانیوم، فولاد ضد زنگ برای کاشت‌های موقت مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ زیرا در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارد. همچنین فولاد ضد زنگ و آلومینیوم در تولید تجهیزات و ابزار جراحی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

محصولات تولید شده از مواد ذکر شده در بالا و اکثر مواد فلزی دیگر با استفاده از ماشینکاری دقیق CNC ساخته می‌شوند. این فناوری بسیار دقیق است و می‌تواند تلرانس ماشین آلات را تا ۰.۰۵ ± میلی متر (۰.۰۲۵ ± با میکرو ماشینکاری) کاهش دهد. همچنین فرز ۵محوره ساخت اشکال و خطوط بسیار پیچیده را در صنعت پزشکی ممکن می‌سازد.

پرینت سه بعدی

از سوی دیگر، پرینت سه بعدی معمولا برای تولید محصولات پلاستیک، رزین و الاستومر مورد استفاده قرار می‌گیرد. DMLS، یک فناوری پرینت سه بعدی فلزی است که برای چاپ فلز نیز استفاده می‌شود. چاپ پلی‌جت چند رنگ و چند ماده اغلب برای تولید اندام‌های مصنوعی در صنعت پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند و در مدل‌های برنامه‌ریزی جراحی از MED160 استفاده می‌شود.

ایمپلنت چاپ سه بعدی
ایمپلنتی که با چاپ سه بعدی تولید شده است

FDM یا «مدل‌سازی رسوبی ذوبی» یک فرآیند عالی برای پروتز و همچنین مدل‌های جراحی است. این فناوری با PPSF، ULTEM، ABS M30i و مواد دیگر سازگاری دارد می‌کند. همچنین پروتزها و جایگزین‌های استخوان در صنعت پزشکی را می‌توان از مواد ABS پلاس با استفاده از پرینت سه بعدی SLS ساخت.

مزایای ساخت قطعات سفارشی در صنعت پزشکی

در ادامه به بررسی برخی از ویژگی‌های قطعات سفارشی که آن‌ها را برای صنعت پزشکی عالی می‌سازند، می پردازیم:

تطبیق پذیری

تولید قطعات سفارشی می‌تواند طیف وسیعی از نیازها را برآورده کند. از منظر مواد، فرآیندهای مناسبی برای ساخت تجهیزات از تیتانیوم، فولاد ضد زنگ، ABSi M30i، PPSF، رزین‌ها یا هر یک از مواد متعدد مورد استفاده در صنعت پزشکی وجود دارد. اما اندازه مورد نیاز یکی از مواردی است که بسیار متفاوت می‌باشد؛ با این‌حال، فناوری‌های روز، امکان ساخت قطعات سفارشی در ابعاد و اندازه‌های متفاوت – مانند ایجاد ایمپلنت‌های بسیار ریز در کسری از میلی‌متر و یا یک بازوی مصنوعی کامل برای بزرگسالان – را فراهم آورده است.

در نهایت، پیچیدگی طرح‌های تجهیزات پزشکی از چاقوی جراحی بسیار ساده گرفته تا اندام‌های بسیار پیچیده، بسیار متفاوت است. اما با استفاده از فناوری‌های ساخت قطعات سفارشی، می‌توان تجهیزات پزشکی را با هر شکل و اندازه دلخواهی تولید و سفارشی‌سازی نمود.

سفارشی‌سازی

انعطاف‌پذیری ساخت قطعات سفارشی آن را به راه‌حلی عالی برای نیازهای سفارشی‌سازی در صنعت پزشکی تبدیل می‌کند. بدن و نیازهای پزشکی هر فرد متفاوت است، اما ساخت قطعات سفارشی مهندسان را قادر می‌سازد تا محصولاتی را ایجاد کنند که دقیقاً با نیازهای بیماران مختلف مطابقت داشته باشد.

سرعت

سرعت در پزشکی بسیار حائز اهمیت است. از طریق فرآیندهای تولید قطعات سفارشی، مهندسان می‌توانند به سرعت قطعات مورد نظر را طراحی و ایجاد کنند. برای نیازهای فوری یا خاص، یک ایده می‌تواند در کوتاه ترین زمان ممکن به یک محصول تبدیل شود. در فبری‌نکست ما می‌توانیم یک طرح را هر چقدر هم که پیچیده باشد، تنها در چند روز به محصول تبدیل کنیم.

برای محصولاتی که برای بازار در نظر گرفته شده‌اند، زمان توسعه محصول به شدت کاهش می‌یابد؛ زیرا نمونه‌سازی با سرعت بالا انجام می‌شود و زمان لازم برای آزمایش و بازخورد مناسب از طرف سهامداران را ایجاد می‌کند. این امر به نوبه خود تضمین می‌کند که محصولات با مهندسی مناسب و کاملاً کاربردی به موقع به بازار عرضه می‌شوند.

دقت

کادر پزشکی می‌توانند این حقیقت را تایید کنند که اشتباهات کوچک، گاهی اوقات تعیین‌کننده مرگ و یا زندگی بیماران است. خوشبختانه، ماشینکاری CNC و چاپ سه‌بعدی می‌تواند قطعات را با دقت بسیار بالایی تولید کنند و خطاهای پزشکی را تا حد زیادی کاهش دهند.

مقیاس‌پذیری و تکرارپذیری

نیازهای تولیدی صنعت پزشکی از محصولات سفارشی یکبارمصرف گرفته تا محصولات ژنتیکی بسیار متفاوت است. اما تولید قطعات سفارشی نه تنها سرعت، بلکه مقیاس‌پذیری و تکرارپذیری را برای حجم‌های بزرگ تولید، می‌تواند در صنعت  پزشکی ارائه دهد.

فبری‌نکست آماده ارائه خدمات ماشینکاری و چاپ سه‌بعدی به شرکت‌های پزشکی، بیمارستان‌ها و موسسات تحقیقاتی است. همچنین فبری‌نکست قادر به ارائه راه حل‌های قابل اعتماد، سریع و نوآورانه‌ای برای تمام نیازهای تولیدی در صنعت پزشکی می‌باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.