訪問人工關節(jié)領先廠商春立醫(yī)療：金屬3D打印骨科植入物將更符合國人骨質結構

南極熊導讀：國內又一個醫(yī)療器械大廠將深耕金屬3D打印植入物——港股上市公司春立醫(yī)療（01858.HK）,。

2019年10月28日,，南極熊跟隨著廣東省科學院新材料研究所、南方醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院（廣東骨科醫(yī)院,、廣東省骨科研究院）代表參觀訪問了春立醫(yī)療的骨科醫(yī)療器械制造工廠,，包括傳統(tǒng)機加工生產線,，以及3D打印生產線。


△春立醫(yī)療辦公樓和廠房,，樓頂上掛著公司的股票代碼,。截止2019年10月29日下午2點,，其股價超46港元，市值達64億港元,；而且近期呈現(xiàn)連續(xù)大漲的態(tài)勢,。

南極熊據公開資料,，春立醫(yī)療全名為北京市春立正達醫(yī)療器械股份有限公司,，2018年營收近5億元人民幣,，凈利潤超1億元人民幣,；但2019年中報營收就已達3.75億元人民幣，預計全年增長40%以上,。春立醫(yī)療成立于1998年，現(xiàn)有在職員工800余人,，包括博士,、碩士、本科及10年以上行業(yè)經驗等專業(yè)技術人才,；是中國領先的骨科醫(yī)療器械公司,，專注于骨科醫(yī)療器械的研發(fā)、生產及銷售,。春立醫(yī)療產品涵蓋人工髖關節(jié),、膝關節(jié)、肩關節(jié),、肘關節(jié),、脊柱內固定器系統(tǒng)及其配套手術器械，擁有17個產品器械注冊證,，是國內人工關節(jié)假體領域產品注冊證最為齊全的企業(yè)之一,；是國內首家推出BIOLOX® delta陶瓷對陶瓷髖關節(jié)產品的企業(yè)，為患者提供與國際接軌的高品質產品和服務,。

在相關人員的帶領下,，我們參觀了國內領先的人工關節(jié)生產工廠。首先從最感興趣的3D打印車間看起,。


△電子束熔融金屬3D打印機Arcam Q10,。最大打印尺寸200×200×180mm，電子束功率3KW,，單晶陰極,，最小束斑直徑140μm，最大掃描速度8000m/s,，可以實現(xiàn)多孔材料的打印,。

電子束熔融技術（EBM）是在真空中使用電子束,，將鈦合金粉末一層一層地熔化生成致密的零件,，已經成為骨科植入物的一種潮流性生產工藝。春立醫(yī)療表示,，為病人3D打印骨科植入物的一般流程為：
1）通過病人CT數據進行假體結構設計,；
2）設計打印文件，包括數據修復、骨小梁結構設計,、支撐添加等等,；
3）將打印文件進行切片，生成加工文件,；
4）將加工文件導入EBM設備,，執(zhí)行打印,；
5）產品后處理,，包括使用工具去除支撐→使用壓縮空氣（PRS設備）清除多孔結構內的粉末→將產品放入超聲波清洗機內清洗→將產品放入無菌車間烘干并進行無菌包裝。


△EBM 3D打印的金屬植入物

春立醫(yī)療使用電子束技術生產了大量產品,，拿骨小梁為例,，多孔結構孔徑200-800μm，多孔結構絲徑300-700μm,，多孔結構孔隙率50-80%,，植入人體后三個月，實現(xiàn)假體良好骨生長,。

讓南極熊感到意外的是,，工廠里還有一臺惠普的多射流熔融（Multi-Jet Fusion）3D打印機。其基本原理是：先鋪一層粉末,，然后噴射熔劑,，與此同時還會噴射一種精細劑（detailing agent）以保證打印對象邊緣的精細度，然后再進行一次熱輻射加熱,，使得粉末按照模型截面粘結起來,，層層堆疊成型。

△惠普MJF 3D打印機HP 4200及配套的后處理設備

現(xiàn)場看到工人正在對一爐3D打印出來的300多個尼龍墊片零件進行清粉操作,，吸掉表面上的尼龍粉末,。工人告訴南極熊，“300多個墊片,，今天已經清理一個上午了,。惠普這臺3D打印機可以快速生產一些醫(yī)療器械的周邊零件,，例如導板,、假體試模等。當零件不是太大的時候,，一爐可以生產一批,，效率很高，而且零件的各種性能很好,，是整個醫(yī)療器械工廠里一個不錯的補充,�,！�

△InssTek 金屬3D打印機

△經過送粉激光金屬熔覆的臼杯

南極熊在工廠里還看到一個很有意思的應用：使用送粉金屬3D打印機，使用醫(yī)療級金屬粉末,，對傳統(tǒng)工藝生產的醫(yī)療植入物進行表面涂覆,，實現(xiàn)植入物表面的多孔結構，利于骨生長,。這臺韓國InssTek公司的定向能量沉積（DED）技術（實際上包括DMT方法）的金屬3D打印機,，原理是金屬粉末被連續(xù)送到要加工的金屬件表面，被激光照射均勻熔化,，重新冷卻為固體結合到金屬表面上,。

其實，在春立醫(yī)療的工廠里,，3D打印目前是一個創(chuàng)新的應用方向,，生產規(guī)模不算大。傳統(tǒng)工藝的骨科植入物生產線,，才是立足之本,。


△幾十臺各式機床整整齊齊，對醫(yī)療器械進行不同工藝環(huán)節(jié)的加工


△直徑,、顏色不同規(guī)格的醫(yī)療級鈦合金棒材,、醫(yī)療級PPSU棒材，是植入物及其他相關醫(yī)療產品的原料



△初步加工出來的植入物零件


△ABB機器手精加工醫(yī)療器械零件,，自動化程度高,，而且精度質量都有很好的保證



△植入物零件拋光等后處理；每件產品都要經過質量檢測

△參觀北京市人工關節(jié)功能實驗室

看了春立醫(yī)療的工廠之后,，才真正體會到他們在骨科植入物領域的強大實力,。



據了解，春立醫(yī)療是北京市醫(yī)療器械質量管理示范企業(yè),，通州區(qū)納稅先進企業(yè)前10名,；是“十三五”G20創(chuàng)新引領企業(yè)之一；2014年獲得北京發(fā)改委批準的北京市人工關節(jié)工程實驗室,，2018年成功建立“國家級博士后科研工作站”,，2019年成功建立“院士專家工作站”，擁有國家高新技術企業(yè)等資質,，多次承擔北京市科委,、發(fā)改委、經信委等政府部門項目,，是國產標準人工關節(jié)與定制關節(jié)及脊柱產品的領導者,，打破了國外壟斷，提升了我國自主創(chuàng)新水平,。

參觀完工廠之后,，春立醫(yī)療史春生、許奎雪,、李明洋等對企業(yè)情況,、生物涂層、醫(yī)療3D打印植入物等做了介紹 ,，廣東省科學院新材料研究所劉敏院長,、黃健書記、閆星辰博士對廣東省科學院及涂層技術研究做了介紹,，南方醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院（廣東骨科醫(yī)院,、廣東省骨科研究院）方航博士介紹了醫(yī)院的一般情況及在3D打印領域的研究及應用，最后三方舉辦了“共同開發(fā)符合國人骨質結構的3D打印關節(jié)植入物”戰(zhàn)略合作簽字儀式,。

△簽字儀式,。從左到右：廣東省骨科醫(yī)院方航、春立醫(yī)療岳術俊,、廣東省科學院新材料研究所黃健

△春立醫(yī)療為閆星辰,、方航兩位博士頒發(fā)3D打印研發(fā)顧問聘書

從1998年到2019年的21年期間，北京春立醫(yī)療作為國內骨科植入物的龍頭廠商之一,，定制關節(jié)超過3萬例�,，F(xiàn)在借助廣東省科學院的材料研發(fā)技術優(yōu)勢和廣東省骨科醫(yī)院的骨科臨床應用優(yōu)勢，春立醫(yī)療加大對金屬3D打印植入物的開發(fā)力度,，以得到更加符合中國人骨質結構的產品,，造福國人。這將有力推動金屬3D打印在醫(yī)療領域的應用進程,，擴大應用范圍和規(guī)模,。

“現(xiàn)有的電子束金屬3D打印機已經不夠用了，我們正在考慮購買更多設備,，來滿足不斷增長的產能需求,。”春立醫(yī)療在參觀活動中表示,。


△參觀活動人員合影,。背后是春立的企業(yè)口號“視如己用 不斷創(chuàng)新”