德国医疗器械公司Endocon GmbH已转向增材制造，以改善髋关节和膝关节置换手术。该公司利用GE Additive的金属AM技术 创造了endoCupcut，这是一种创新的医疗设备，使臀杯提取更容易，更具成本效益且更可靠。

在日益老龄化的人口中，有一些问题需要加以解决。例如，医疗专业人员越来越需要进行髋关节和膝关节置换手术。每年在数十万人身上进行的手术在医疗领域已变得相当普遍，并且通常是安全和直接的。

然而，如果患者发生任何松动，磨损或感染，则移除臀部杯会给外科医生带来一系列困难。传统上，医疗专业人员依靠一个基本的凿子来移除臀部杯子 - 正如人们可以想象的那样 - 带来各种各样的风险：骨骼和组织可能被损坏或者移除可能导致表面不平整新植入物更加困难。

为了应对这一挑战，总部位于海德堡的Endocon开发了一种髋臼杯切割器，通过使其更容易且风险更小，有助于臀部杯移除过程。至关重要的是，它还允许外科医生大大缩短手术时间。

集成3D打印刀片的医疗设备是使用GE Additive的Concept Laser DMLM技术(特别是其Mlab cusing 100R机器)开发的。刀片设计用于沿着髋臼杯的边缘精确切割，这使外科医生能够在不损害患者骨骼的情况下松开和提取需要替换的臀杯。由于endoCupcut的高精度，外科医生甚至能够在移除完成后将相同尺寸的臀杯植入患者体内。

可重复使用的医疗设备可配备多达15个由不锈钢制成的3D打印刀片，尺寸范围为44 mm至72 mm。这意味着根据患者的不同，外科医生可以选择最有效的刀片尺寸。

通过使用增材制造来开发医疗设备，Endocon与传统制造工艺(如铸造)相比具有许多优势。首先，3D打印刀片大大加快了生产时间。虽然投入一批刀片需要长达三个半月的时间，但该公司能够在短短三周内对刀片进行3D打印。

其次，3D打印刀片的拒收率低于3%，而铸造刀片的拒绝率高达30%。这是通过对原始铸造模型进行微小改动并使用17-4 PH不锈钢材料来实现的。

“我们还能够将每片叶片的成本降低约40%至45%，”Klaus Notarbartolo补充道。“这意味着我们可以为我们的客户节省成本。当你把它与减少产品开发时间，更高的效率和更低的废品率相结合时，增材制造的商业案例真正变得有吸引力。“

在制作endoCupcut设备时，Endocon与Weber-KP合作，这是一家专注于金属AM的3D打印服务商。据了解，Weber-KP团队负责该过程的许多方面，从构建平台上的数据准备和定位，到打印，最后到广泛的后处理(包括表面精加工，硬化和抛光处理)。

现在，3D打印医疗设备已经展示出高性能特性，包括良好的耐腐蚀性和硬度水平。也就是说，3D打印的刀片在经过1.8 NN后表现出塑性变形，而不是在600 N处开裂。就硬度而言，Endocon报告42 + -2 HRC与使用铸造的32 HRC相比。

“Endocon通过增材制造解决多项挑战的能力是一个完美的例子，说明它如何对面向整形外科行业的公司产生积极影响，”GE Additive医疗业务开发经理Stephan Zeidler说。“在产品开发和各种形状和尺寸的灵活生产方面需要缩短产品上市时间的需求导致了一种智能，创新的医疗产品，可以提高患者的治疗效果。将整个生产过程从铸造转移到增材制造是一个合乎逻辑的步骤，这种转变将继续为未来的项目提供帮助。“

目前，Endocon的髋关节杯移除装置已经由德国的一些医疗专业人员实施，他们在缩短手术时间方面取得了显著成果。事实上，Endocon报告说，使用其3D打印刀片，外科医生可以将手术时间从一个半小时减少到仅仅三分钟。