CPI緻力于推動科學技術和制造解決方案的應用，以造福人類、環境和地球。這項工(gōng)作需要一(yī)個蓬勃發展的健康科技部門，解決日新月異的醫療技術領域中(zhōng)激增的應用挑戰，以滿足全球醫療需求，從醫療和體(tǐ)外(wài)診斷設備到生(shēng)物(wù)打印、微流控和數字解剖打印。

Wayne Morton是CPI的首席機械設計工(gōng)程師，他緻力于将有趣的技術應用于全新的應用場景，比如增材制造和3D打印技術。

CPI曾于2019年購入一(yī)台Stratasys J735打印機，并很快将其升級爲J750數字解剖打印機*，因爲J750擁有更大(dà)的打印尺寸，且能打印生(shēng)物(wù)相容性材料。

“數字解剖材料非常獨特，可以用于數字解剖項目和其他産品開(kāi)發應用。比如，GelMatrix是一(yī)種凝膠狀材料，可爲體(tǐ)外(wài)診斷(IVD)、微流控和流體(tǐ)處理裝置制作易于拆卸的支撐結構。增材制造讓我(wǒ)(wǒ)們得以在上午提出設計方案，在下(xià)午進行打印，并在同一(yī)天進行測試。在一(yī)個常規産品設計周期内，我(wǒ)(wǒ)們可以進行50次以上的叠代，并很快得到一(yī)個令我(wǒ)(wǒ)們充滿信心的成熟産品。”

                                                                                                                                                                                                                              Wayne Morton

                                                                                                                                                                                                                 CPI首席機械設計工(gōng)程師

數字解剖材料

BoneMatrix

複雜(zá)的材料沉積模式，可用于模拟多孔骨結構、纖維組織和韌帶。

GelMatrix

獨特的GelMatrix材料和GelSupport™沉積圖案可用于打印小(xiǎo)而複雜(zá)的血管結構，内部支撐材料可輕松去(qù)除。

TissueMatrix

出色的材料配置讓打印出的模型在受力時的觸感和表現與真實器官組織近乎一(yī)緻。

應用中(zhōng)的數字解剖

3D打印解剖學模型

CPI使用醫學圖像創建的解剖學設計渲染圖像。

使用J750 3D打印機實現的3D打印設計

由J750數字解剖打印機制作的一(yī)系列設計，呈現不同材料特性和設計特點。

有靈活支撐結構的3D打印解剖模型

經過後處理和清洗的最終部件。靈活的支撐結構讓解剖模型可以在原位移動。

“我(wǒ)(wǒ)們正在與NIHR諾丁漢生(shēng)物(wù)醫學研究中(zhōng)心的胃腸道和肝髒領域合作，該中(zhōng)心正在開(kāi)發一(yī)種新型的内窺鏡。他們希望在不使用屍體(tǐ)或動物(wù)模型的條件下(xià)測試設備，所以我(wǒ)(wǒ)們在試驗台上打印了部分(fēn)膽管供他們進行現場測試。我(wǒ)(wǒ)們進行了大(dà)量的叠代和材料選擇，與他們溝通關鍵需求(如生(shēng)物(wù)力學上的精确幾何形狀、靈活性及彈性)，最終結合了5、6種不同材料才成功。在沒有數字解剖技術的情況下(xià)，想要打印這個模型幾乎是不可能的，他們之前沒有見過這樣的模型，甚至不知(zhī)道這是可行的。”

“數字解剖技術讓人們大(dà)開(kāi)眼界，他們都不相信這是一(yī)個3D打印的部件。”

                                                                                                                                                                                                                             Wayne Morton

                                                                                                                                                                                                                 CPI首席機械設計工(gōng)程師

創建功能和視覺模型

展現數字解剖打印機的能力

“當我(wǒ)(wǒ)們在CPI調試新設備時，要做的不僅是把設備安裝好、啓動它、獲批然後離(lí)開(kāi)。我(wǒ)(wǒ)們需要展示該設備可以爲不同項目、中(zhōng)小(xiǎo)企業和客戶做些什麽。調試過程的一(yī)部分(fēn)是制作展示模型，來表現該技術的實際用途。我(wǒ)(wǒ)們有幾個Stratasys模型可以表現視覺模型和生(shēng)物(wù)力學模型之間的差異。”

功能性血管手部模型

“我(wǒ)(wǒ)們制作了一(yī)個嵌入在帶有血管系統的手臂上的手部模型，血管系統穿過手臂的末端回到手部。在手掌内部，我(wǒ)(wǒ)們創建了骨骼和組織結構，然後在原位增加了管狀适配器和工(gōng)程型部件的框架。”

視覺頭骨模型

“我(wǒ)(wǒ)們的頭骨模型展現了數字解剖PolyJet技術可實現的複雜(zá)細節，很少有技術能讓你獲得這種程度的細節，且其他技術也無法以同樣的方式進行多材料打印。”

數字解剖的優勢

多材料

“它擁有以我(wǒ)(wǒ)們想要的方式進行材料組合的能力。我(wǒ)(wǒ)們有很多科學家和工(gōng)程師，他們是各自領域的專家。隻要你給他們自由，讓他們以這種方式去(qù)設計，或者對材料的特性進行微調以達到想要的程度——這對我(wǒ)(wǒ)們來說就是一(yī)個實用的工(gōng)具。”

無與倫比的質量

“依托J750數字解剖打印機的高質量模式，我(wǒ)(wǒ)們可以将層高減至14微米，這太棒了。”

帶有預設置和逐層材料控制能力的程序

“數字解剖打印機自帶的預設置功能讓我(wǒ)(wǒ)們可以以相對簡單的設計文件去(qù)創造難以置信的複雜(zá)模型。”

“這項技術非常驚人，因爲它能打印各種不同的材料。它也讓我(wǒ)(wǒ)們得以脫穎而出，給我(wǒ)(wǒ)們提供了另一(yī)個高度的質量和設計自由度。”

                                                                                                                                                                                                                             Wayne Morton

                                                                                                                                                                                                                 CPI首席機械設計工(gōng)程師

對投資(zī)3D打印技術的建議

Morton說，當人們剛剛接觸3D打印時，會想到一(yī)次性塑料部件，但該技術的發展早已遠遠超越了這一(yī)範疇。

“有人可能找到我(wǒ)(wǒ)們說，‘我(wǒ)(wǒ)想要爲業務引入3D打印，你們能提供幫助嗎(ma)?’這對我(wǒ)(wǒ)們來說是一(yī)個合作機會，因爲我(wǒ)(wǒ)們是一(yī)家開(kāi)放(fàng)的機構，我(wǒ)(wǒ)們樂于邀請人們來了解不同類型的技術，并向他們展示每個系統的優缺點。”

在購置打印機前，Morton建議用戶仔細評估自身的使用需求。之後再去(qù)尋找适合該應用的技術，而不是相反的順序。

Morton說，“多和擁有設備并能給你誠實回答的人交談，了解這種技術可以怎樣适用于你的應用，因爲并非每台打印機都是合适的工(gōng)具。”