弗劳恩霍夫：彻底改变风湿病的治疗，3D打印个性化关节植入物 

据统计，每6个人中就有1个人可能会患上关节炎，这是一种痛苦且难以治疗的疾病，但现在有了新的解决方法。德国研究机构弗劳恩霍夫旗下的5个研究所共同合作，正在开发可针对患者进行个性化定制的3D打印手指关节植入物。

目前，对于治疗手部关节炎和类似疾病，治疗方法是有限的。由于关节会融合，如果要使用植入物，目前市场上有两种选择：硅胶植入物，它通常很快就会松动，或者基本标准植入物，只有特定尺寸可供选择，不允许充分运动。因此，急需一个完美贴合的解决方案，不会滑出位置并恢复以前的活动水平 - 即个性化植入物。

植入物采用粘结剂喷射3D打印工艺生产，采用钛粉末作为材料，图片来自：弗劳恩霍夫 IAPT

该团队首先开发了一款基于人工智能的软件，该软件能够将二维X射线图像转换为手指骨骼的三维模型，并纠正手指的任何错位。随后研究人员使用AI从手指模型中推导出个性化的植入物设计，并将其发送至3D打印。
在这里，选择使用了金属粘合剂喷射3D打印工艺来生产，使用的是钛合金粉末材料，打印完成后再把植入物进行烧结，获得最终的产品。

类风湿性关节炎：即使手指严重弯曲的患者也可以通过3D打印植入物获得最佳治疗，图片来自： iStock/威尔西

软件上，基于AI从2D图像到3D植入物的设计是该团队开发的全新技术，现在正在申请专利。工艺上，弗劳恩霍夫选择了使用金属粘合剂喷射来生产手指植入物，这一技术因为无需支撑，不仅可以大大减少后处理的工作量，还能满足对设计促进其生长和融入骨骼复杂结构的打印需求。材料上，除了可以使用钛等金属外，还可以使用陶瓷材料，这些材料通过粉浆浇铸加工，这是一种特殊的石膏模铸造工艺。

基于弗劳恩霍夫的个性化3D打印植入物，在未来，除了解决风湿关节炎的难题外，即使对于严重弯曲的手指、缺失的骨骼部分或非常小的关节等复杂病例，也有可能提供有效的治疗。

据研究团队称，下一步是获得批准并寻求企业合作将产品推向市场，并希望创建一个“基于人工智能的个性化植入物开发和认证合规评估中心”。