医械专业《特种加工》课程介绍及教学方法探索

　　1引言

　　我院是国内唯一的一所专门培养具有医工结合、机电结合的复合型医疗器械行业专业技术人才的高等院校。在精密医疗器械专业本科培养中，开设了两个学时的《特种加工》课程。教材选用的是由哈尔滨工业大学刘晋春等主编的由机械工业出版社出版的《特种加工》第4版[1]。本书主要阐述了电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、超声加工、快速成型以及化学加工、磨料流动加工等特种加工的基本原理、基本设备、工艺规律、主要特点和适用范围。这本书比较适合于机械类专业学生或从事机械制造方面的工程技术人员和技术工人。然而，我们学院培养的是具有一定机械、电子、医学基础的医疗器械行业专业人才，所以这本书就其主要内容而言就不太适合于该专业的本科教学。为此在本书的基础之上，我们选择了与医疗器械行业密切相关的几种特种加工方法加以介绍，并对其教学方法进行了有益的探索。

　　2特种加工在医疗器械领域中的典型应用

　　2.1基于快速成型技术的应用

　　相对于传统机械加工所采用的减材加工法，上个世纪80年代发展起来的快速成型技术(RapidPrototyping，简称RP)是基于一种全新的制造概念增材加工法，它综合了机械工程、CAD、数控技术、激光技术及材料科学技术，可以快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而可以对产品设计进行快速评估、修改及功能试验，大大缩短了产品的研制周期。

　　在众多的快速成型工艺中，得到广泛应用的特种加工方法有：光敏树脂液相固化成型、选择性激光粉末烧结成型、薄片分层叠加成型和熔丝堆积成型等4种。如今，快速成型技术已经在很多专科，如颅外科、神经外科、口腔外科、整形外科和头颈外科等得到很好的应用，帮助外科医生进行手术的规划[2,3]。

　　主要典型应用有：

　　(1)设计和制作种植体

　　运用快速成型技术，设计师可以根据特定病人的计算机断层摄影(CT)或核磁共振检查(MRI)数据，而不是标准的解剖学几何数据来设计并制作种植体，如义齿种植体、义耳种植体、颅骨假体等，这样极大的减少了种植体设计的出错空间，并且这种适合每个病人解剖结构的种植体确实能保证一个更好的手术结果，大大缩短外科医生的手术操作时间。

　　(2)生物活性骨仿生制造

　　针对各种骨的具体结构，进行几何模型的CAD造型，再利用内部细微结构仿生建模技术及快速成型分层制造，常温下用生物可降解材料边分层制造边加入生物活性因子及种子细胞。用这种快速成型技术制成的细胞载体框架结构来创造一种微环境，以利于细胞的粘附、增殖和功能发挥，以此达到组织工程骨的并行生长，加速材料的降解和骨化过程。