迄今，3D打印技术在医疗领域有很多应用，无论是制造医疗器械、假肢还是为患者打印特定器官模型用于培训和研究。最近，德国汉诺威莱布尼茨大学的生产工程和机床研究所一发研在正﴿WFI﴾项新的工具，该工具可在不引发组织热损伤的情况下进行骨切割。就目前而言，骨切割的手术并不理想，因为手术过程必须多次中断防止过高温度损伤，但骨钻被移除时，液体又会流进伤口。IFW研究所决定向德国民营公司toolcraft求助，一家专门生产高端精密零部件的公司。
Toolcraft采用金属激光熔融工艺，因为它更便于设计、应用和材料选择。同时它还节约了客户的时间，因为零件几天就可在公司的Concept Laser M2 Cusing机器中生产出来，打印后不需要再加工。
组织损伤通常发生在截骨开始温度约48度左右的时候，传统的冷却工具不能在手术过程中使用，因为可能会有液体进入伤口的风险。通过使用像toolcraft公司的金属增材制造技术，钻头就可以设计成拥有自己的冷却导管。有了这些冷却导管，冷却剂就可以沿着骨钻内的螺旋持续流动，并回到支架上。全程都不会碰到伤口。
因为钻头形状要像传统骨钻一样，使用人员才会感到适应，所以这个新的骨钻模型是按照传统的形状来制造的。IFW也和Schmidt WFT合作，使用它的CAD和模拟软件服务。研究团队必须了解清楚钻头的冷却能力，包括温度、容积流率和冷却剂的热容量。然后，他们得想方设法在其底部引入一个封闭冷却回路的同时，使机器保持稳定，正常执行任务。
3D打印钻头使用生物相容的1.4404材料，病人可以接受这种材料的使用。Schmidt WTF负责设计钻头的形状和内部冷却导管。当钻头完成打印并被加工成实际大小尺寸时，IFW就会进行实际测试。他们会对人造骨头或牛骨进行钻钻、测量加工温度，同时使用水作为冷却剂。研究人员在最低和最高进给速率时，还有冷却系统开启和关闭时进行温度测量。
为 了 保 持 低 温 水 平 ，toolcraft还为钻头创造了一个非旋转的预纺锤形附件。它允许冷却剂的流入和流出。附加的槽和泵确保冷却剂能持续供应，而回流管确保冷却剂能持续流动。钻头内部的圆形冷却导管可以去除切割边缘产生的热能，每个导管直径为1.2毫米。水平钻孔将冷却回路连接到钻头上，方便冷却剂流进及流出，同时集合管会和卡键槽相连。
虽然我们以前见过3D打印的钻头，但是我是第一次听说它能用于改善手术过程。金属激光熔融技术和M2机器曾被用于3D打印患者专用的颅面外科植入物。测试结果表明，这个有冷却系统的3D打印骨钻的使用可以降低钻探70%的温度。这项技术肯定也能应用于其他领域，如生产用锯。
目前，德国联邦经济事务和能源局已经资助了IFW的3D打印骨钻项目，作为中小企业中心创新计划的一部分。（翻译：吴立华）
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