在精準(zhǔn)醫(yī)療與數(shù)字技術(shù)深度融合的當(dāng)下，微創(chuàng)手術(shù)器械的微型化與功能集成化正以高速突破臨床診療的物理極限。根據(jù)微創(chuàng)外科行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，全球微創(chuàng)手術(shù)器械市場規(guī)模以8%的年復(fù)合增長率高速擴(kuò)張，其背后是腫瘤介入、神經(jīng)外科等高難度術(shù)式對器械性能的嚴(yán)苛需求驅(qū)動——傳統(tǒng)設(shè)備受限于操作精度與單一功能設(shè)計(jì)，難以滿足深部病灶的精準(zhǔn)診療需求。
如今，器械的微型化與功能集成化正成為突破復(fù)雜病灶診療瓶頸的核心驅(qū)動力。辛辛那提大學(xué)跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)最新發(fā)布的系留式液壓微電機(jī)驅(qū)動切割系統(tǒng)，以2毫米外徑的微型化設(shè)計(jì)突破傳統(tǒng)器械物理極限，將腫瘤穿透、靶向藥物遞送與活體組織精準(zhǔn)采樣三大功能集于一體，為實(shí)體腫瘤診療提供了全新解決方案。這一突破性裝置的核心組件——微型液壓微電機(jī)，由摩方精密的面投影微立體光刻（PμSL）3D打印技術(shù)精密制造，標(biāo)志著微創(chuàng)器械在微型化、功能集成化領(lǐng)域邁出里程碑式一步。
相關(guān)研究以“Hydraulic micromotor powered dissector for minimally invasive therapy"為題發(fā)表在國際期刊《Discover Mechanical Engineering》。
該裝置通過導(dǎo)管導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)超細(xì)器械的深部組織介入，其核心液壓微電機(jī)采用脈沖渦輪原理，由摩方精密nanoArch® S140 3D打印的頂蓋、基座與轉(zhuǎn)子組件構(gòu)成精密動力系統(tǒng)。為滿足生物體內(nèi)嚴(yán)苛的力學(xué)與安全要求，該研究團(tuán)隊(duì)選用摩方自研BIO生物相容性樹脂，以光學(xué)精度10μm打印確保組件在微米尺度上的結(jié)構(gòu)完整性。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，優(yōu)化后的葉片設(shè)計(jì)使微電機(jī)在15毫升/分鐘流量下達(dá)到34,000 RPM轉(zhuǎn)速，流量提升至45毫升/分鐘時(shí)更突破100,000 RPM，較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)效率提升超45%。
研究團(tuán)隊(duì)通過ANSYS CFX流體仿真精準(zhǔn)預(yù)測扭矩-轉(zhuǎn)速曲線，結(jié)合摩方制造的組件進(jìn)行實(shí)體驗(yàn)證。在0.6%-2%瓊脂凝膠組織模型中，錐形直刃切割器展現(xiàn)出對軟組織的優(yōu)異適應(yīng)性，成功在葡萄表皮、藍(lán)莓果肉及雞肝等生物樣本中完成毫米級精度的切割與藥物遞送。更令人矚目的是，裝置通過反向抽吸活檢技術(shù)實(shí)現(xiàn)微量組織樣本的高效采集，誤差率較傳統(tǒng)器械降低60%，為早期癌癥診斷提供新路徑。
此次技術(shù)突破不僅驗(yàn)證了液壓驅(qū)動微型化器械的可行性，更通過摩方制造的2毫米外徑微電機(jī)原型，為未來開發(fā)更細(xì)介入器械奠定基礎(chǔ)。這種超微型設(shè)備可深入傳統(tǒng)器械難以抵達(dá)的狹窄病灶區(qū)域，或?qū)⑼苿游?chuàng)手術(shù)向“無創(chuàng)化"演進(jìn)。
作為全球微納3D打印技術(shù)創(chuàng)新者，摩方始終以“精密制造重構(gòu)醫(yī)療可能"為使命。從助力英國Sutrue公司優(yōu)化微創(chuàng)手術(shù)自動縫合器，到和北京同仁醫(yī)院共同研發(fā)的青光眼引流器，再到此次與頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合創(chuàng)新，摩方憑借跨尺度精密加工能力與生物材料創(chuàng)新體系，持續(xù)賦能醫(yī)療器械的微型化革命。隨著摩方復(fù)合精度光固化3D打印技術(shù)、生物墨水材料體系等新突破的全球推廣，這場由精密制造驅(qū)動的微創(chuàng)診療變革，正在為人類健康開辟更精準(zhǔn)、更安全、更高效的未來戰(zhàn)場。
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