面向个性化医疗的增材制造系统技术及应用

1、一、项目名称：面向个性化医疗的增材制造系统技术及应用二、提名意见：项目研制出针对个性化医疗所需复杂结构辅助器械成型的激光增材制造系统及成套装备，发明了增材制造系统及成型过程 中的精度控制新方法，实现对个性化医疗辅助器械成型制造过程的精 确控制，具有广阔的医疗应用前景。该项目成果授权发明专利10项,授权软件著作权8项，制定企业标准4项，该项目主要完成人员的排序 无误，符合申报要求。申报内容属实，经公示无异议。提名该项目为 湖南省科学技术进步奖二等奖。三、项目简介：随着我国数字化医疗技术及人们对医疗水平要求的不 断提升，通过个性化医疗辅助器械来满足定制化高端医疗应用的需求 逐渐增多。医用复杂构件制

2、造对增材制造系统精度控制、 制造效率控 制、产品性能控制要求很高，成为推广个性化医疗增材制造技术的难 题。为此，本项目大力开展适用于个性化医疗领域复杂结构产品制作 的激光增材制造系统技术研究，发明了面向复杂结构制备的增材制造 装备，制备了结构精度高、力学性能优异、功能丰富的个性化医疗辅 助器械，在湖南省多家企业、医院实现了临床应用，主要科技创新包 括：1、提出了针对个性化医疗所需复杂结构器械成型的增材制造新 方法，探明了增材制造系统运动部件、光学部件、热学部件、软件系 统的高精度高效协调动作及控制机制，设计了高精度、高效、一体化 系统控制方法，集成创新研制出面向复杂结构个性化医疗辅助器械制造的

3、增材制造成套装备2、发明了增材制造系统及成型过程中的精度控制新方法，揭示 了材料成型过程中能量分布对产品质量的影响规律， 开发了多种维度 的激光分区扫描策略及动态变化过程中的激光精度控制技术， 实现对 多种材料、复杂结构个性化医疗辅助器械成型制造过程的精确控制。3、探究了高分子材料热学特征、几何特征、化学特征对选择性 激光烧结成型质量的影响机制， 揭示了缩聚反应及粉体制备过程中反 应体系压力、 温度控制、 溶剂环境等工艺条件对聚合物及其粉体形成 的影响规律，提出了工艺稳定的激光烧结增材制造专用高分子材料的 制备方法，研制了多种可应用于个性化医疗的增材制造专用高分子及 其复合材料。4、开展了个性

4、化医疗辅助器械产品的高效控形控性激光烧结工 艺研究，通过医工结合协同创新， 构建了针对复杂结构个性化医疗辅 助器械一体化制造的全自主增材制造技术体系， 实现了增材制造个性 化医疗产品的临床转化应用与规模定制。四、客观评价： 该项目相关技术指标经第三方专业机构检测认证，中 国工程院院士戴尅戎先生高度评价项目在医疗增材制造技术领域取 得的丰硕成果，湘雅医院等知名医疗院所认可并与项目单位合作开展 3D打印一体化解决方案的研究，国际增材制造权威机构 Wohlers Associates 多年收录本项目技术成果并给予高度评价。五、推广应用情况： 项目技术在中南大学湘雅医院、 湖南省肿瘤医院、 湖南省人民

5、医院、湘雅三医院开展示范应用并得到推广， 实现临床辅 助案例2000余例，近三年实现系统销售及应用服务收入约 4亿元，预 计未来三年，通过湖南省官方出台的医疗试点政策在试点医院累计实 现案例数5000例，带动辅助临床手术等应用间接经济效益约 10亿元， 大力推动了我国个性化医疗增材制造技术的进步。六、主要知识产权和标准规范：项目获得授权发明专利10项，授权软 件著作权8项，制定企业标准4项。七、主要完成人情况：见下方列表:姓名排名行政 职务技术 职称工作单位主要完成 单位创造性贡献周智阳1设备研 发总监工程 师湖南华曙高 科技有限责 任公司湖南华曙高 科技有限责 任公司对主要科技创新的 第1、

6、2、4项技术 做出了创造性贡献刘鑫炎2机械技 术总工 程师高级 工程 师湖南华曙高 科技有限责 任公司湖南华曙高 科技有限责 任公司对主要科技创新的 第1、2项技术做出 了创造性贡献文杰斌3项目组 长工程 师湖南华曙高 科技有限责 任公司湖南华曙高 科技有限责 任公司对主要科技创新的 第3项技术做出了创造性贡献袁博4研发主 管工程 师湖南华曙高 科技有限责 任公司湖南华曙高 科技有限责 任公司对主要科技创新的 第3项技术做出了创造性贡献杨大风5设备研 发副总 监无湖南华曙高 科技有限责 任公司湖南华曙高 科技有限责 任公司对主要科技创新的 第2、4项技术做出 了创造性贡献鲍光6物理技 术总工

7、程师无湖南华曙高 科技有限责 任公司湖南华翔增 量制造股份 有限公司对主要科技创新的 第1、2、4项技术 做出了创造性贡献潘良明7机械设 计师工程 师湖南华曙高 科技有限责湖南华曙高 科技有限责对主要科技创新的 第1、4项技术做出任公司任公司了创造性贡献方厂云8科主任主任 医师中南大学湘 雅医院中南大学湘 雅医院对主要科技创新的 第4项技术做出了创造性贡献龙瀛9无助理 研究 员湖南省肿瘤 医院湖南省肿瘤 医院对主要科技创新的 第4项技术做出了创造性贡献八、主要完成单位：湖南华曙高科技有限责任公司， 对项目在理论与技术方法研究、项目 实施、成果应用及科技进步方面做出了重要贡献，构建了包括装备、

8、工艺、材料、应用等于一体的完善的面向个性化医疗应用的增材制造 体系，对创新点1、2、3、4均有突出贡献；在本项目中主持完成了主 要知识产权，是主要知识产权的权利人；推动医工结合协同创新，构 建了针对复杂结构个性化医疗辅助器械一体化制造的全自主增材制 造技术体系；推动项目的产业化实施，主导项目产品在个性化医疗等 领域的临床创新与产业化应用。湖南华翔增量制造股份有限公司， 采用项目技术，对科技创新点4作 出创造性贡献，解决了面向医疗机构的3D打印技术服务工作，使得本 项目技术成果在得到了广泛的临床应用； 总结了系统实际临床应用的 结构优化、精度升级的方法，形成工艺优化文件，并将其应用到专业 技术服务当中，提升了本项目技术的普及度和适用性。中南大学湘雅医院，采用项目技术成果，开展了复杂颌面部手术、骨 肉瘤切除手术、颅内肿瘤切除等相关手术的 3D丁印模型辅助方案研 究；生成了模型数据采集、重建、设计、制作和临床应用的全流程 3D 打印数字化医疗技术；为本项目技术应用和推广提供了大量人力、 物 力支持，推广应用到多个科室， 实现了增材制造个性化医疗产品的临 床转化应用与规模定制。湖南省肿瘤医院， 采用项目技术成果，开展了颅底肿瘤手术、胸骨置 换术等相关手术的3D打印模型辅助实施案例研究工作；并通过临床手 术，配合华曙高科对系