探秘珠海赛纳:国产全彩 3D打印白墨填充技术,你很可能没见过

《3D打印世界》讯/医疗3D打印近几年发展飞快,逐渐形成了产业链雏形。然而,在美欧等技术先进大国垄断市场的行业环境下,国内企业依靠本土优势和技术实力也在逐渐突破崛起。 2015年,作为2D打印耗材行业领军企业,珠海赛纳打印科技股份有限公司(以下简称“赛纳科技”)推出了基于WJP(White Jet Process)白墨填充技术的直喷式彩色多材料 3D打印解决方案,正式进入3D打印领域,凭借这项首创性的自主核心技术引起业内一时轰动。两年后,赛纳科技WJP技术愈臻成熟,并瞄准了医疗领域技术应用,如今的赛纳科技踌躇满志、蓄势待发。

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近日,《3D打印世界》杂志探访了赛纳科技总部,看这种足以成为国人骄傲的全彩色多材料3D打印技术将如何在市场大放异彩。

《3D打印世界》:赛纳科技从生产2D打印耗材起家,进入3D打印的技术切入点是什么? 

赛纳科技:赛纳科技以激光打印耗材起家,成功研发了中国第一台激光打印机,奠定了中国激光打印机产业快速发展的基础。

而进入3D打印领域纯属偶然。我们在2010年就开始研究压电喷头技术,原本是想用在2D喷墨领域,没考虑到3D,大概研究三年左右时间,做出了中国第一个有自主核心技术的MEMS一体成型压电喷头的整套解决方案。最后我们发现实验室样品做出来了,也能喷墨,但里面有一个很核心的MEMS压电元件,中国没有工厂可以做,这个是WJP技术喷头的来源。

2014年,随着3D打印的兴起,赛纳科技看准了时机,将2D喷头技术转移到3D打印领域,仅用了一年的时间就研制出国内首款专业级直喷式彩色多材料3D打印机。

在研究喷头喷射式3D打印技术的时候发现,当时3D喷头技术只有美国公司采用类似方式,通过仔细分析国际国内相关专利技术后,我们发现在技术方面我们是有机会进入这个领域的,于是我们结合自身技术优势和技术基础,做了一系列的技术布局,构建起了自主核心技术体系,布局了大量自己的专利技术。

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《3D打印世界》:这种首创式的WJP技术能够实现这么丰富的颜色和材料,请具体介绍它的秘密在哪里? 

赛纳科技:赛纳科技研发的直喷式彩色多材料3D打印机使用的是WJP技术。WJP技术实际上是从2D打印引进的,其特点是在三原色的基础上,空白的地方填充上白墨进行增补,使得色彩显现出来。我们在2014年就抢占先机,将相关技术注册了专利,这项技术也成为了赛纳科技3D打印的基础技术之一。赛纳科技的白墨填充技术(WJP)直喷式全彩色3D打印机有四大特色:全彩色、多材料、高效率、定制化。

《3D打印世界》:耗材是非常重要的部分,赛纳科技所用的耗材是否为自己所研发?

赛纳科技:作为全球最大的打印耗材制造商之一,赛纳3D打印所使用的打印材料都是自主研发、生产的。除了色彩表现方面的优势外,另一大特色就是可以根据客户需求进行定制化开发,赛纳科技在3D打印技术开发方面的技术实力,可以支持特定行业、特定用户的差异化打印需求,从软件、硬件到材料为不同用户的特定需求定制化开发专用3D打印设备。目前,J501系列产品可以实现软硬结合打印,在同一件物体的不同部分可以拥有不同软硬度、透明度的材料。

目前使用的材料分为2大类,FLX系列软质材料和RGD系列硬质材料。每一类都有C、M、Y、T、W等基础色可供选择,其中,RGD系列硬质材料还可分为透明材料和不透明材料两个系列。不透明材料呈现的色彩更为鲜艳,这也是国外厂商目前使用的材料方案;而透明材料则更为适合打印医学模型,因为可以更好的显示患者体内病灶部位。而赛纳科技目前在医疗方面使用更多的是透明类彩色材料。更加丰富的材料方案,更有利于满足医疗利于的客户需求。

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《3D打印世界》:2015年赛纳科技就开发了国内首款直喷式全彩色3D打印机,但这两年很少在业内露脸,目前这款机器是否已经可以成熟地推向市场?

赛纳科技:赛纳科技利用这两年的时间一方面在持续优化和升级产品,另一方面也一直在寻找合适的应用方向,希望能找到一个明确的应用方向正式推出这款机器。前期经过1年多时间进行市场调查,目前来看,3D打印在医疗行业的应用前景非常广阔,不仅可以应用在临床医疗上,在医学教育上应用也非常广泛。

在临床医疗方面,3D打印技术可以应用于手术规划模型制作。对于医生和患者而言,手术规划模型大大减少了手术风险,有助于更加精确、直观、立体的展现手术部位的组织结构、走形,有利于确定手术入路,从而减少创伤面、避免手术意外,同时也能缩短手术时间。赛纳科技彩色多材料3D打印机的上市,不仅使用成本更优,而且打印速度非常快,有助于3D医学模型类应用的普及推广和应用,帮助临床精准医疗技术的发展。

目前,我们正在为J501系列产品上市做招商筹备,预计今年正式推出这款直喷式彩色多材料3D打印机。

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《3D打印世界》:医疗是赛纳科技首要的应用领域,这种彩色多材料3D打印技术目前主要运用于医疗的哪些方面?是否有具体的案例?

赛纳科技:目前主要是应用在体外医学模型打印方面,例如教学模型、陈列展示模型、手术训练模型、手术规划模型、康复器械、支具这些方面。

基于患者影像学(CT、MRI)检查数据,由专业团队进行3D数字模型重建,并利用赛纳科技彩色多材料3D打印技术打印出个性化手术规划模型,从而精确地展现出患病部位的组织结构、病变位置、大小等,以便让医生更准确的判断病情,并及时提出最优化的手术方案。

3D打印手术规划模型有三大优势。一是使复杂病例患病部位组织结构具象化,有助于优化手术设计方案;二是便于术前进行手术方案沟通、手术预演;三是降低手术风险,缩短手术时间,减少出血量、提高手术治疗效果。

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赛纳科技第一个临床案例模型是来自广州市第一人民医院。病人患有脑部肿瘤,肿瘤位置较为特殊,已经嵌入头骨,影响了动静脉血管走形。肿瘤的具体位置和情况从普通CT上看不清晰,于是就找到了我们进行合作,我们对这位患者脑部采集了相关数据,建模然后3D打印出手术模型。借助3D打印手术规划模型,医生可以非常清晰地看到肿瘤的位置,并进一步优化手术方案。

目前我们已经与多位专家教授、医院建立了医疗方面应用、研究的合作,专家团队就包括了中国现代临床解剖学奠基人钟世镇院士和上海交大的王成焘教授等国内著名专家;合作医院有广东省人民医院、南方医科大学等单位。最近我们和广东省人民医院合作建立了广东省首家也是唯一的“心血管医学3D打印联合实验室”,专攻临床应用和和生物打印领域的科研。

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3D打印在医疗教学方面同样可以发挥很大的作用。对于一些特殊复杂手术案例,如手术难度极高的小儿心脏病,可以将这些病例收集起来,建立一个典型病例教育模型库。青年医学生在校学习期间就可以通过这些标本或模型来积累相关的手术病例经验,缩短年轻医生的学习曲线。医学教学模型现今已经可以做到与人体器官一比一的比例,实现拟人化模型制作,而传统方法使用的解剖模拟,并不能完全展现出人体真实情况,因为实际上每个人的个体情况都不一样。

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《3D打印世界》:日前赛纳科技在招募合作伙伴,此举是否意味着要在市场大范围地铺开这种技术?

赛纳科技:目前我们正在招募和筛选合作伙伴,随后便举行新品发布活动。此外,我们重点还在于与广东省人民医院合作建设3D打印中心。我们希望在中心建成后,将这种运营模式推而广之,通过合作伙伴进行复制推广,真正支持到当地的医院和医生的工作服务于临床和科研。而对于客户代理商而言,未来他们也可以参与到中心的运营。

《3D打印世界》:目前赛纳科技的技术主要用于医疗和教育,是否也会考虑转向其他应用领域,如工业方向?

赛纳科技:我们在3D打印业务方面有长期战略规划,目前首先是重点发展医疗和教育市场,未来2年内推出工业领域应用类产品,同时在生物3D打印方面的研究与应用技术开发会持续推进。因为未来5-10年内生物3D打印在医学方面的临床意义和市场价值巨大,前景我们是看好的。如患有先天性心脏病的患者,目前主要的治疗办法就是置换机械瓣膜。但使用机械心脏瓣膜的患者不仅需长期服药,而且一定时间内需再次手术更换,如若使用生物3D打印技术,使用患者自体细胞打印生成瓣膜,不仅降低了术后排异风险,而且患者痛苦会大大减轻。此外,目前我们正致力于推动“3D打印医疗手术模型服务收费试点”的建设,希望能将这项技术纳入医疗保险范畴,早日惠及广大患者。

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