《醫(yī)療3D高速打印系統(tǒng)（3D-HSP）》項(xiàng)目在華西創(chuàng)新130院士論壇暨成果表彰大會(huì)上獲得“華西醫(yī)工十大進(jìn)展”榮譽(yù)
近日，在四川大學(xué)華西醫(yī)院建院130周年之際，由上海人工智能實(shí)驗(yàn)室、四川大學(xué)華西醫(yī)院以及華西精創(chuàng)醫(yī)療科技（成都）有限公司（華西醫(yī)院旗下產(chǎn)業(yè)公司）共同合作研發(fā)的《醫(yī)療3D高速打印系統(tǒng)（3D-HSP）》項(xiàng)目獲得2022年度“華西醫(yī)工十大進(jìn)展”榮譽(yù)。該項(xiàng)目自主研發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化醫(yī)療專用3D高速打印系統(tǒng)，植根于臨床應(yīng)用的真實(shí)場(chǎng)景解決臨床實(shí)際問題，創(chuàng)新性地改革3D打印技術(shù)研發(fā)應(yīng)用理念，將人工智能與3D打印技術(shù)融合，自主開發(fā)支持云技術(shù)的智能化處理軟件系統(tǒng)，結(jié)合高效的3D掃描設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)醫(yī)療應(yīng)用高速便捷的整體解決方案。
《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中多次強(qiáng)調(diào)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要性，指出要將保健康復(fù)裝備及有源植介入器械作為重點(diǎn)領(lǐng)域，推動(dòng)先進(jìn)材料、3D打印等技術(shù)應(yīng)用，提升植介入器械生物相容性及性能水平。針對(duì)骨關(guān)節(jié)創(chuàng)傷、創(chuàng)傷后康復(fù)、手術(shù)后或運(yùn)動(dòng)損傷后固定及康復(fù)、脊柱矯形等外固定支具治療應(yīng)用場(chǎng)景，上海人工智能實(shí)驗(yàn)室、四川大學(xué)華西醫(yī)院以及華西精創(chuàng)醫(yī)療科技（成都）有限公司合作開展個(gè)性化定制的醫(yī)療3D高速打印系統(tǒng)（3D-HSP）研發(fā)。主要研究成果包括：①3D打印高溫高速噴頭系統(tǒng)的自主研發(fā)，使其滿足穩(wěn)定精準(zhǔn)工作、可控高溫、可控高速，可控量化的特性，實(shí)現(xiàn)120g外固定支具打印時(shí)間約15-20分鐘完成，保證外固定支具的表面特性和物理性能符合醫(yī)療應(yīng)用需求；②3D打印進(jìn)料、溫控、下料系統(tǒng)自主研發(fā)，使其滿足穩(wěn)定工作，可控的快速均勻降溫調(diào)節(jié)，自動(dòng)可監(jiān)控的進(jìn)料和下料運(yùn)行，保證快速冷凝固化的效果；③3D打印運(yùn)行控制系統(tǒng)研發(fā)，包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)硬件系統(tǒng)、軟件控制系統(tǒng)、打印切片系統(tǒng)研發(fā)，使其滿足3軸、4軸及5軸的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)不同形態(tài)特點(diǎn)的外固定支具的一次快速打印成形，去除支撐架的產(chǎn)生，大幅度減少打印后處理工作；④3D掃描和支具建模定制系統(tǒng)研發(fā)，應(yīng)用智能化算法對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化建模，支持快速易用的操作將3D模型自動(dòng)生成個(gè)性化外固定支具；⑤基于PLA的生物安全性醫(yī)療線材研發(fā)，保證較小的熱脹冷縮率以滿足打印快速冷凝固化的需要，實(shí)現(xiàn)大角度無支撐架打印并產(chǎn)生較小形變，同時(shí)滿足環(huán)保綠色生產(chǎn)及生物安全性的醫(yī)療應(yīng)用需求。
該項(xiàng)目通過國(guó)際領(lǐng)先的冷凝固化無支撐架打印技術(shù)和自動(dòng)下料技術(shù)創(chuàng)新、醫(yī)療高速打印技術(shù)創(chuàng)新、生物安全性低熱脹冷縮率材料技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合前沿人工智能算法，大幅突破了目前醫(yī)療3D打印的速度上限，為3D打印在臨床創(chuàng)傷急診應(yīng)用帶來了可能，使創(chuàng)傷急診處置實(shí)現(xiàn)了快速個(gè)性化精準(zhǔn)定制，提高治療療效和患者舒適度，大幅減少并發(fā)癥。
目前與3D-HSP相關(guān)的影像智能化重建技術(shù)和3D打印底層技術(shù)已經(jīng)在包括華西醫(yī)院、華西第二醫(yī)院、華西口腔醫(yī)院、北京協(xié)和醫(yī)院、解放軍301醫(yī)院、北醫(yī)三院等數(shù)十家醫(yī)院以科研合作的方式展開大量應(yīng)用，目前應(yīng)用規(guī)模已超千例，為自主研發(fā)3D-HSP醫(yī)療高速打印系統(tǒng)奠定了技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)，為3D打印在臨床創(chuàng)傷急診應(yīng)用帶來了可能，使創(chuàng)傷急診處置實(shí)現(xiàn)了快速個(gè)性化精準(zhǔn)定制，提高治療療效和患者舒適度，大幅減少并發(fā)癥。
