微(wei)納3D打(da)印(yin)：助(zhu)力(li)突(tu)破(po)微創(chuang)手術邊(bian)界

在(zai)精(jing)準(zhun)醫(yi)療(liao)與數(shu)字(zi)技(ji)術(shu)深(shen)度(du)融合的(de)當(dang)下(xia)，微創(chuang)手術器(qi)械(xie)的(de)微(wei)型(xing)化(hua)與功(gong)能(neng)集成化(hua)正(zheng)以(yi)高速(su)突破(po)臨(lin)床(chuang)診(zhen)療(liao)的物(wu)理(li)極限。根(gen)據微創(chuang)外(wai)科行業(ye)數(shu)據(ju)顯示，全球(qiu)微(wei)創(chuang)手術器(qi)械(xie)市(shi)場(chang)規模以(yi)8%的年(nian)復合(he)增長(chang)率高速(su)擴(kuo)張，其(qi)背後是腫瘤介入(ru)、神經外(wai)科等高(gao)難(nan)度術(shu)式(shi)對(dui)器(qi)械(xie)性(xing)能(neng)的(de)嚴(yan)苛需求驅(qu)動——傳統(tong)設備受(shou)限於(yu)操作精度(du)與單壹功(gong)能(neng)設計(ji)，難(nan)以(yi)滿足深部病(bing)竈(zao)的精(jing)準(zhun)診(zhen)療(liao)需求。

如(ru)今，器(qi)械(xie)的(de)微(wei)型(xing)化(hua)與功(gong)能(neng)集成化(hua)正(zheng)成為突(tu)破(po)復雜病(bing)竈(zao)診(zhen)療(liao)瓶頸(jing)的(de)核(he)心(xin)驅動(dong)力(li)。辛辛那(na)提大(da)學(xue)跨(kua)學科研究(jiu)團(tuan)隊最新(xin)發布(bu)的(de)系(xi)留(liu)式(shi)液(ye)壓(ya)微(wei)電(dian)機驅(qu)動切割(ge)系(xi)統(tong)，以(yi)2毫(hao)米(mi)外(wai)徑的(de)微(wei)型(xing)化(hua)設計(ji)突(tu)破(po)傳統(tong)器(qi)械(xie)物(wu)理(li)極限，將(jiang)腫(zhong)瘤穿(chuan)透(tou)、靶(ba)向藥(yao)物(wu)遞送與活(huo)體組(zu)織精(jing)準(zhun)采樣三大(da)功(gong)能(neng)集於(yu)壹體(ti)，為實(shi)體(ti)腫瘤診(zhen)療(liao)提供了全(quan)新(xin)解決(jue)方案。這(zhe)壹突(tu)破(po)性裝置(zhi)的核(he)心(xin)組件(jian)——微(wei)型液(ye)壓(ya)微(wei)電(dian)機，由(you)摩方精密的面(mian)投影(ying)微(wei)立體(ti)光(guang)刻（PμSL）3D打(da)印(yin)技(ji)術(shu)精(jing)密制(zhi)造(zao)，標(biao)誌(zhi)著(zhe)微創(chuang)器(qi)械(xie)在(zai)微(wei)型(xing)化(hua)、功能(neng)集成化(hua)領域(yu)邁出(chu)裏程碑式壹步(bu)。

相關研(yan)究(jiu)以(yi)“Hydraulic micromotor powered dissector for minimally invasive therapy"為題發(fa)表(biao)在(zai)國(guo)際期刊《Discover Mechanical Engineering》。

01 技(ji)術(shu)突(tu)破(po)：2毫(hao)米(mi)內(nei)的(de)精密革命

該裝置(zhi)通過(guo)導(dao)管導(dao)航(hang)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)超(chao)細器(qi)械(xie)的(de)深(shen)部組織(zhi)介入(ru)，其(qi)核(he)心(xin)液(ye)壓(ya)微(wei)電(dian)機采(cai)用脈沖(chong)渦輪(lun)原(yuan)理(li)，由(you)摩方精密nanoArch® S140 3D打(da)印(yin)的(de)頂(ding)蓋、基(ji)座(zuo)與轉子(zi)組件(jian)構(gou)成精密動力系(xi)統。為滿足生(sheng)物(wu)體(ti)內(nei)嚴(yan)苛的(de)力學與安(an)全要(yao)求，該研究(jiu)團(tuan)隊選(xuan)用摩方自研(yan)BIO生(sheng)物(wu)相容(rong)性(xing)樹脂(zhi)，以(yi)光(guang)學精(jing)度(du)10μm打(da)印(yin)確(que)保組件(jian)在(zai)微(wei)米(mi)尺(chi)度(du)上(shang)的結(jie)構(gou)完整性。

實(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)顯示，優化(hua)後的葉(ye)片(pian)設計(ji)使(shi)微電(dian)機在(zai)15毫(hao)升(sheng)/分鐘流量下(xia)達到(dao)34,000 RPM轉速(su)，流量(liang)提升(sheng)至45毫(hao)升(sheng)/分鐘時更(geng)突(tu)破(po)100,000 RPM，較(jiao)傳(chuan)統(tong)設計(ji)效率提升(sheng)超(chao)45%。

02 精(jing)準(zhun)操控(kong)：從仿真(zhen)到(dao)臨(lin)床(chuang)的(de)驗(yan)證閉環(huan)

研究(jiu)團(tuan)隊通(tong)過ANSYS CFX流(liu)體(ti)仿真(zhen)精(jing)準(zhun)預(yu)測(ce)扭(niu)矩-轉速(su)曲線，結(jie)合(he)摩方制(zhi)造(zao)的(de)組(zu)件(jian)進(jin)行實(shi)體(ti)驗(yan)證。在(zai)0.6%-2%瓊脂(zhi)凝(ning)膠組織(zhi)模型中(zhong)，錐(zhui)形直刃切割(ge)器(qi)展現(xian)出(chu)對(dui)軟(ruan)組織(zhi)的優異適(shi)應(ying)性，成功在(zai)葡(pu)萄(tao)表(biao)皮(pi)、藍莓(mei)果肉(rou)及(ji)雞(ji)肝等生(sheng)物(wu)樣本中(zhong)完成毫(hao)米(mi)級精度(du)的(de)切割(ge)與藥(yao)物(wu)遞送。更(geng)令(ling)人矚目(mu)的是，裝置(zhi)通過(guo)反向抽吸活檢(jian)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)微量(liang)組織樣本的高(gao)效采集，誤(wu)差(cha)率較(jiao)傳(chuan)統(tong)器(qi)械(xie)降(jiang)低(di)60%，為早(zao)期(qi)癌癥(zheng)診(zhen)斷提供新(xin)路(lu)徑。

03 未來圖景：毫(hao)米(mi)級器(qi)械(xie)開啟(qi)超(chao)微(wei)創(chuang)新時代(dai)

此次(ci)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)不僅(jin)驗證了液(ye)壓(ya)驅(qu)動(dong)微型(xing)化(hua)器(qi)械(xie)的(de)可行性(xing)，更(geng)通(tong)過(guo)摩方制(zhi)造(zao)的(de)2毫(hao)米(mi)外(wai)徑微(wei)電(dian)機(ji)原(yuan)型，為未(wei)來(lai)開發更(geng)細介入(ru)器(qi)械(xie)奠(dian)定(ding)基(ji)礎(chu)。這(zhe)種(zhong)超(chao)微(wei)型設備可深入(ru)傳(chuan)統(tong)器(qi)械(xie)難(nan)以(yi)抵達(da)的(de)狹(xia)窄(zhai)病(bing)竈(zao)區域(yu)，或將(jiang)推(tui)動(dong)微(wei)創(chuang)手術向“無(wu)創(chuang)化(hua)"演進(jin)。

作為全(quan)球(qiu)微(wei)納(na)3D打(da)印(yin)技(ji)術(shu)創(chuang)新者，摩方始(shi)終(zhong)以(yi)“精密制(zhi)造(zao)重(zhong)構(gou)醫(yi)療(liao)可能(neng)"為使(shi)命。從助力(li)英國(guo)Sutrue公司(si)優化(hua)微創(chuang)手術自動(dong)縫合(he)器(qi)，到(dao)和北京同(tong)仁(ren)醫(yi)院(yuan)共同(tong)研(yan)發(fa)的青光(guang)眼引流器(qi)，再(zai)到此次(ci)與頂(ding)尖學(xue)術機(ji)構(gou)聯(lian)合(he)創(chuang)新，摩方憑(ping)借(jie)跨(kua)尺度(du)精密加工(gong)能(neng)力(li)與生(sheng)物(wu)材(cai)料創(chuang)新體系，持(chi)續(xu)賦(fu)能(neng)醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)的(de)微(wei)型(xing)化(hua)革命。隨著(zhe)摩方復合(he)精(jing)度光(guang)固化(hua)3D打(da)印(yin)技(ji)術(shu)、生(sheng)物(wu)墨水(shui)材(cai)料體(ti)系(xi)等(deng)新(xin)突破(po)的全(quan)球(qiu)推(tui)廣(guang)，這(zhe)場由(you)精(jing)密制(zhi)造(zao)驅(qu)動(dong)的(de)微(wei)創(chuang)診(zhen)療(liao)變革，正(zheng)在(zai)為人類(lei)健(jian)康開辟更(geng)精(jing)準(zhun)、更(geng)安(an)全、更(geng)高(gao)效的未來(lai)戰(zhan)場(chang)。