3D打印技术在生物医学工程中的应用与研究

轲:实验前元）

信息记录材料

2019年

8月第

20卷第

8期

3D打印技术在生物医学工程中的应用与研究

董婷

（河南省郑州市第六人民医院河南郑州

45 0000 ）

【摘要】

3D打印技术起源较早，但真正得到广泛应用与研究是在技术手段不断发达的当下.

3D打印技术打破了人们

对于成像技术的认知，其通过三维立体打印为人们提供了各式各样的产品.

3D打印技术当前在生物制造领域中的应用

较为广泛，实际可操作性也较高，为生物医学工程形成了许多新技术与新产品.

【关键词】

3D打印技术；生物医学工程；应用

【中图分类号】

TP39 【文献标识码】

A 【文章编号】

1009-5624 （ 2019 ） 08-0030-02

1引言

3D打印技术作为一种快速成型技术，在实际操作中以

计算机为辅助设备，通过将计算机数据在成型设备中以材

料堆积方式实现成型，能够提供了给人们所需求的产品。

生物医学工程中应用

3D打印技术能够以活细胞、活性因

子、生物材料作为打印材料，针对性的设计与制造生物医

学工程所需要的人工器官或植入物，这种技术下产生的产

品具有一定生物活性，也极大促进了科学技术与生物医学

的融合。在现代化科学技术手段不断发达的当下，

3D打

印技术在生物医学工程中的应用将实现更大的价值。

2 3D打印技术在生物医学工程中的应用

生物医学工程作为当今社会最具有发展潜力，也受到

最多关注的工程领域，其学科广度正不断增加，科学技术

手段的结合也成为生物医学工程发展的良好方向。生物医

学工程中，需要有效理解生物与医学间关系，

3D打印技

术很好的支持着生物制造在医学工程中的应用，例如通过

3D打印技术能够在体外复制生物体的形态模型，定位精

准且制造优良，为减少人体免疫排斥反应，在当前

3D打

印技术应用中也采用了生物材料的方式，以组织细胞或活

性因子进行三维立体打印，这极大促进了生物医学工程的

发展。

3D打印技术当前应用于以下几个方面中。

放电后期具有较高精度以及较好适应性，其缺点为电池

单体内阻检测比较困难，在放电初期的内阻变化不大，

从而增加了测量难度。内阻法主要便是应用在放电后期

SOC估计。④负载电压法：负载在物理学当中主要便是

指连接在电路当中两端的电子元件，其能够将电能转换

为其他方面能量，这种装置便是负载，而对于其两端电

压进行检测的方式便是负载电压法。其主要优点便是可

以通过在线方式来估算

SOC,同时其恒流放电效果较好，

缺点便是不能够适应变电流或者是剧烈波动放电情况，

在实际应用期间，其很少被应用到实车上面，同时常常

被用作为充放电截止依据。

4.2电动汽车磷酸铁锂电池的

SOC估算分析

针对于电动汽车磷酸铁锂电池

SOC估算来说，目前大

多数定义都是从电量的角度出发，在一定放电倍率的条件

下，剩余电量与相同条件下的额定容量比值为

SOC估算的

定义，从能量的角度出发，

SOC为剩余可用能量于总的可

用能量的比值。以上两种定义都是从电池单体的角度来考

量，而电动汽车是许多电池单体的集合，在一般情况下，（1） 组织再生。

3D打印技术在生物医学工程中的应

用对于组织再生技术形成了很好的实际意义，其能够提高

组织再生工程的精密性，工程效率也得到加强。例如在生

物医学工程中制造的耳廓、眶骨等，都能够以

3D打印技

术产生，在实际质量与效率上较之传统的组织工程更佳。

其次，

3D打印技术是以计算机为辅助控制设备的，其能

够实现数据的存储与标准化评价同步切入的效果，有利于

形成技术的升级基础。且在组织再生工程中，应用

3D打

印技术还能够为缺损部位形成针对性的三维立体支架材

料，以内部连通空隙中置放药物、细胞因子、细胞载体等,

用于促进机体组织细胞的粘附生长，这对组织再生工程而

言形成了较好的实际意义。

（2） 口腔种植。口腔种植技术作为临床医学中的一

大重要组成部分，在当前社会中受到的关注普遍增加，其

种植技术与实际效果也受到了较多的重视，所应用的技术

手段正不断升级。

3D打印技术应用于口腔种植领域中能

够提高精确度、满足个性化种植需求、为患者的即刻种植

需求形成保障。一般在口腔种植领域中所使用的种植体材

料为钛合金材料，但这种材料在弹性模量上高于骨皮质，

所以可能造成局部骨质吸收问题影响口腔种植的实际质

量，所以更需要提高口腔种植的针对性。以

3D打印技术

对于一致性较好的电池组，其各种性能参数特性就是单体

性能参数的相加

[2]o所以便需要确保

SOC估算在实践当中

的准确性、实用性以及可行性。这样才能够全面保证电动

汽车在实际使用期间的质量。

5总结

针对于电动汽车的研究与使用来说，需要对于其中的

技术做出系统性的分析与探索，在充分掌握其中的技术原

理之后才能够充分保证电动汽车的质量与效果。而其中的

锂离子电池便是其中最为重要的一个部分，只有充分做好

以上方面的工作才能够确保电动汽车在实践当中表现出优

良的综合性能。

【参考文献】

[1] 王铁成，赵永磊.扩展卡尔曼滤波器在电动汽车锂离子电

池SOC估计中的应用研究[J].顺德职业技术学院学报，2017,

15（2）: 11-14.

[2] 姚朝华，张伟，杨玉梅，等.电动汽车SOC影响因素研究[J],

科技视界，2018（2）:6-7.

30信息记录材料

2019年

8月第

2 0卷第

8期術料：实验与硏竄

高压胶管总成力学模型及其扣压过程控制系统研究

王坤，牛茂洋，孙震

(兖矿集团邹城金通橡胶有限公司 山东济宁

2 7 35 00 )

【摘要】当前我国胶管总成的发展存在问题，本文对高压胶管的应用现状和理论研究进行了概述，并对力学模型和

扣压过程进行了分析，以期对胶管总成的发展有所帮助.

【关键词】高压胶管总成；扣压过程；力学模型

【中图分类号】

TQ336. 3 【文献标识码】

A 【文章编号】

1009-5624 ( 2019 ) 08-0031-02

1引言

目前胶管总成的连接方面却频频出现问题，要想解决

这一问题，需要对相关的理论研究加以深化，进而引导生

产工艺的变革。

2概述

2. 1高压胶管应用现状

进入

21世纪后，液压和气动技术快速进步，各种胶

管应用到生产生活的方方面面，包括飞机、轮船、工程机 械等重工业。现在西方发达国家的高压胶管生产技术已十

分先进，产量占比也较大，达到

60%〜

70%,并且生产工

艺改进后胶管的使用寿命也得到了提高。

相比于西方发达国家，我国的高压胶管需求量和市

场都非常巨大，据相关部门统计，至

2000年底，我国

的规模较大的胶管生产厂家达到

154家，另外还有规模

稍小的生产厂家

300多家。所有企业的年生产量总和超

过

18亿标米，其中钢丝增强的高压胶管占了一半以上。

形成个性化口腔种植能够提高种植质量，通过调整粘结剂

含量与熔融温度、力学性能的方式使得种植体材料与松质

骨弹性模量相近，从而形成较高种植质量。同时，

3D打

印技术还能够提高进一步优化种植体，使得其具备促进细

胞生长、成骨的多孔结构，应力也能够更加均匀。

(3)医学诊断。

3D打印技术应用于生物医学工程中，

不仅能够形成各类生物医学工程产品，还能够应用于医学

诊断中，其通过精准的复制能够为术前治疗技术的制定形

成模型，提高手术的成功率，也能够形成进一步的医学研

究，改善医学治疗措施。目前

3D打印在手足外科、口腔

外科、骨科等的应用广泛，用于医学诊断的实际效果也较

好，其能够以

CT扫描获得三维立体数据，并打印模型，

精准观测，综合性的提高了医学诊断的科学性与术前模拟

的成功度。

3 3D打印技术在生物医学工程中的研究

3D打印技术应用于生物医学工程中已经取得了一定成

效，其为生物医学工程带来了许多新的技术手段与产品，

也提高了生物医学工程的科学化属性。随着技术手段的升

级与优化，

3D打印技术也能够得到进一步的升级，为生

物医学工程提供更多优势。当前

3D打印技术具有良好的

应用前景，技术升级也具备良好基础，其在生物医学工程

中的研究更能够得到人们的认可与支持。

随着

3D打印技术的不断发展，人们的多种尝试得到

了实现，将生物活性分子与细胞附着于

3D打印材料上制

备组织材料的方式已经良好践行，下一步可以进行更深入

的研究。如在血管、皮肤组织中利用

3D打印技术制备模型,

诱导周围毛细血管形成微血管床等，这都形成了研究，并

取得了一定成效。

3D打印技术在生物医学工程中应用于

组织再生、修复领域中的研究具有良好前景，正不断实现

着以

3D打印技术产生多层活性、器官的发展方向。其应

用于口腔种植中也能够进一步升级优化，以技术升级模拟

生物体骨组织形貌的方式进行成骨诱导、促进整合，能够 达到较好的实际效果，精准高效省时的个性化种植也能够

得到实现。

3D打印技术的数字化、信息化与技术化为生

物医学工程开阔了许多研究方向，在医学诊断中，其也能

够形成精准反映，便于医患沟通与医生术前探讨、方案制

定等。在进一步研究中，

3D打印技术能够实现在计算机

水平上制定患者资料计划，并进行同步模拟实验，这极大

的提高了手术的成功率，也形成了较为精准的手术方案，

为患者的术后恢复形成较好的保障。所以

3D打印技术应

用于生物医学工程中应能够不断深入发展，形成新的研究

思路与手段，才能在提高技术水平的同时为生物医学工程

形成良好的推动力。

4结语

3D打印技术是人类技术进步的一个重要说明，其应用

范围十分广泛，在生物医学工程中的应用也取得了明显的

效果。相较于其他领域，生物医学领域为人们的疾病治疗

与研究付出了更多，因此以

3D打印技术提高生物医学工

程研究水平也具备较高必要性。在生物医学工程受到较高

重视的当下，

3D打印技术应用于生物医学工程中很好的

提供了辅助作用，能够应用于组织再生、口腔种植、医学

诊断等多个方面，随着技术水平的提升，其还能够应用于

多个层面，以信息化、数字化、智能化提高生物医学工程

的研究价值。为此，更需要不断提髙

3D打印技术的技术

水平，从而促进生物医学工程的优势发展。

【參考文献】

⑴陈绍军，叶旋，钟燕辉.3D打印技术在生物医用高分子材

料制备领域的应用进展[J].广东化工，2018, 45(04):123-

124+126.

[2] 任何东，杨景宇，李超林，刘海琼，张小山.3D打印技术及

应用趋势[J].成都工业学院学报，2018, 21 (02): 30-36.

[3] 周长春，王科峰，肖占文，张兴栋.3D打印技术在生物医学

工程中的研究及应用[J].科技创新与应用，2014 (21): 41-42.

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