A digitális modelltervezés alapján a fém 3D-s nyomtatási technológia háromdimenziós elemeket réteg szerint "adalékanyag" nyomtatásra készít, ragacsos anyagok, például porított fém felhasználásával. A digitális termikus feldolgozási technológiához tartozik, amely a közvetlen formázás előnyeit, a penészgombokhoz, a személyre szabott tervezéshez és a bonyolult struktúrák gyártásához, a nagy hatékonysághoz, az alacsony fogyasztáshoz és az olcsó költségekhez képest a hagyományos technikákhoz képest. A közönséges fém 3D nyomtatási technikák manapság a porágy -fúzióból (például a közvetlen fém lézer -szinteráló DML -ekből, a szelektív lézer -olvadásból, az elektronnyaláb -olvadásból EBM), a ragasztó permetezés, a közvetlen energia lerakódás (például a közvetlen fém lerakódás DED, ív adalékanyag -gyártási waam, lézeranyag -lerakódás LMD) és a fém anyag extrudálása.
Nagy pontosság lehetséges a fém 3D nyomtatással, és a berendezések pontosságát 0. 05 mm -re állíthatjuk. Ez elősegíti a bonyolult formák és az orvosi berendezések kis konstrukcióinak pontosan létrehozását, így kielégíti a precíziós magas színvonalat ezen a területen. Például a nagy pontosságú 3D nyomtatási technológia garantálhatja az implantátum és a beteg csontja közötti pontos illesztést az ortopédiai implantátumok előállításában, növeli a műtéti pontosságot, és csökkentheti a problémák kockázatát, beleértve a fertőzést és a meglazítást.
Minden betegnek eltérő fizikai állapota és igénye van; Ezért a 3D -s fémkel történő nyomtatás pontos 3D -s modelleket hozhat létre olyan orvosi képalkotó adatok alapján, mint a CT szkennelések és az MRI -k, valamint olyan orvostechnikai eszközöket és implantátumokat gyártanak, amelyek pontosan megfelelnek a beteg csont- vagy szervszerkezetének. A hagyományos termelési technikákkal a személyre szabás ilyen szintű elérése kihívást jelent, mivel ezek nem felelnek meg megfelelően a betegek egyedi igényeinek, vagy javítják a kezelések hatékonyságát és életminőségét. Például a fogászat birodalmában a fém 3D nyomtatási technológia pontosan megfelelhet a beteg orális szerkezetének, testreszabott ortodontikus eszközöket és fogászati implantátumokat hozhat létre, visszaállíthatja az orális funkciót és növeli az életminőséget.
Az orvostechnikai eszközöknek néha komplex struktúrákra van szükségük bizonyos célok teljesítéséhez, és a 3D -s fém nyomtatáshoz szükséges technológiák könnyen előállíthatnak fém alkatrészeket bonyolult formákkal és nagy pontossággal. Például az SLM3D nyomtatási technológia felhasználható biomimetikus mesterséges porcszövet előállítására, amelynek komplex szerkezete jobban képes utánozni a természetes porc biomechanikai tulajdonságait, amikor mesterséges porcszövet készítése a porc javításához. Ezenkívül az orvosi oktatás és a szimulált műtét területén a fém 3D nyomtatási technológia rendkívül pontos orvosi modelleket és szimulált műtéti eszközöket hozhat létre, ideértve az emberi anatómiai modelleket, a műtéti navigációs eszközöket stb., Ezáltal lehetővé téve az orvosok számára, hogy jobban megértsék az emberi test szerkezetét, tervezzék a műtéti eljárásokat, és növeljék a műtéti pontosságot és a biztonságot.
A fém 3D nyomtatási technológia porózus szerkezeti implantátumokat eredményezhet, amelyek tökéletes környezetet kínálnak a sejtek fejlődéséhez és a vaszkularizációhoz, és így felgyorsítják a posztoperatív rehabilitációs folyamatot. A porózus szerkezetű komplex implantátumok, például a csípő és a térdízületek, elősegíthetik a csontszövet regenerálását és javítását az ortopédiai műtét során, ezáltal javítva az implantátumok biokompatibilitását és stabilitását.
Noha a fém 3D nyomtatási technológiának számos előnye van, a technológiai és anyagi korlátozások továbbra is fennállnak. Például a fém 3D nyomtatás során előidézett deformációs problémát a technológia és a tapasztalat szempontjából kell kezelni, és végül utólagos feldolgozási módszerekkel kell kezelni, mint például a CNC szerszámgépek. Ezenkívül a Metal 3D nyomtatáshoz ma már elérhető anyagok kissé kevés, és teljesítményük és alkalmazhatóságuk is eltérő. További tanulmányokra és fejlesztésekre van szükség az orvostechnikai eszközök gyártásához alkalmas fémanyagok növeléséhez.
A fém 3D-s nyomtatott orvostechnikai eszközök egy újfajta termék, amely alapos klinikai vizsgálatot igényel annak biztonságosságának és hatékonyságának bemutatására. A klinikai vizsgálatok folyamata azonban nehéz és időigényes, ami nagy munkaerő, erőforrások és készpénz elkötelezettségét igényli. Ezzel egyidejűleg a klinikai vizsgálati eredmények egyetemessége szintén jelentős nehézségeket jelent, figyelembe véve a betegek nagy egyéni variációit.
Még nem ismert, hogy a fém 3D-s nyomtatott orvosi eszközök hogyan befolyásolhatják a betegek testét hosszú távon. Hosszú távú megfigyelésre és kutatásra van szükség például az implantátumok biokompatibilitására, stabilitására és lehetséges problémáira in vivo. Ez számos kérdést és veszélyt vet fel a fém 3D nyomtatott orvosi berendezések megvalósítására és forgalmazására.
A fém 3D nyomtatási technológiát több orvosi tudományágban fogják használni, mint például a kardiovaszkuláris stentek, a bonyolult csonthibák javítása stb., A technológia folyamatos érettségével és a költségek lassú csökkenésével. Célja, hogy a betegek változékonyabb és testreszabott kezelési lehetőségeit biztosítsák, hogy megfeleljenek a különféle betegségek terápiás követelményeinek.
A fém 3D-s nyomtatott orvosi berendezések valós idejű megfigyelést és pontos irányítást biztosítanak a kifinomult technológiák, például az érzékelők és az intelligens vezérlőrendszerek bevonásával. Például az intelligens csípőízület egyesíti az elektronikus alkatrészeket, amelyek célja az adatok összegyűjtése és továbbítása az orvosok vagy az összetevők funkciójának értékelő betegek számára. Ez elősegíti az orvosi berendezések intelligens kezelését, és tovább javítja az orvosi kezelések hatékonyságát és minőségét.
Az orvosi berendezések pontos megtervezése a fém 3D nyomtatási technológiával, multidiszciplináris integrációhoz, amely magában foglalja az orvostudományt, az anyagtudományt, a gépészmérnököt, a számítógépes tudományt stb. Több tudományág közötti együttműködés közelebb kerül a jövőben, együttműködve a fém 3D nyomtatási technológia kreatív fejlesztését az orvosi berendezések gyártásának területén.
A kritériumok és szabványok alapos rendszerének meghatározása elősegíti a fém 3D nyomtatott orvosi berendezések biztonságának és hatékonyságának garantálását. Ez magában foglalja a klinikai vizsgálati kritériumokat, a gyártási folyamat szabványait, az anyagszabályokat, a minőség -ellenőrzési kritériumokat stb. A szabványosítás és normalizálás elősegíti az orvosi berendezések fém 3D -s nyomtatásának iparosodottabbá válását, növelve a termékminőséget és a piaci versenyképességet.