1 A műszaki elv a számítógépes modellekről a biomechanikai adaptív képességre való áttérés . Analitikai adaptálhatóság .
A nagy energiájú sugárforrásokat a fém 3D nyomtatáshoz használják, mint például az elektronnyaláb-olvadás (EBM) és a szelektív lézer-olvadás (SLM), hogy a fémporokat egyszerre egyrétegű megolvaszthassák, szilárd és komplex szerkezeteket hozva létre közvetlenül . A fő előnyök a következőkből következnek:
Idősebb adaptáció: A beteg CT/MRI adatok felhasználásával 3D modellt építenek a 0,1 milliméter geometriai illesztési pontosság elérésére a természetes csonttal;
Honeycomb alakú lyukak létrehozása (a 200-800 μm közötti méret és a 60-80%porozitása) a természetes csont szerkezetének utánozására segít az anyag merevségének (1-10 GPA) jobban megegyezik a kemény csont merevségével (kb.
Apró hornyokat hozunk létre az implantátum felületén, hogy a sejtek növekedését egy adott irányba irányítsuk, elősegítsük az erek fejlődését belső csatornákon keresztül, és olyan gyógyító környezetet hozzunk létre, amely utánozza a természetes feltételeket .
2 anyagi innováció: A mechanikai tulajdonságok biokompatibilitással való zsonglőrjének kézműve
Annak ellenére, hogy a széles körben alkalmazott titánötvözet (Ti6Al4V) kiválóan alkalmas a csontokhoz és a rozsda elleni küzdelemhez, a 110 GPa rugalmas modulusa a stressz -árnyékolásnak nevezett problémát okozhat . Az anyagrendszerek következő generációja előrelépést jelent a .}}} gát leküzdésében.
A Ti Ta (75 GPa) és a Ti NB (45 GPa) ötvözetek megváltoztatják a rácsszerkezetüket tantalum/niobium elemekkel, így merevebb és inkább hasonlít a csonthoz .
A lézerpor -ágy olvadási technológiájának használata a gradiens lyukak felépítéséhez csökkenti az implantátum teljes elasztikus modulusát 5-20 GPA .
A titánötvözet bevonása hidroxiapatitnal (HA) vagy bioglasszal (például 45S5) javítja a csontképző sejtek ragasztását és a. csontok felhalmozódását.
3 Az anatómiai utánzástól a biológiai funkcionális rekonstrukcióig, a tervezési filozófiaig
A mesterséges csontok kialakítása a funkcionális átalakítás birodalmába lép, miután meghaladja az űrlap illesztését:
A topológiai optimalizálási módszer véges elem -elemzést használ arra, hogy utánozza a terhelések eloszlását a testben, megtalálva a legjobb módszert a stressz kezelésére, miközben a legkevesebb anyagmennyiséget használja .
A porozitás ellenőrzése különböző szinteken: kis pórusok (<100 μm) affect how cells act, creating a supportive structure of "vascular bone units" while designing larger pores: Make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5-2 mm per year to transition from a "temporary support to permanent bone tissue." er pores: Make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5–2 mm per year to transition from a "temporary support to permanent bone tissue." They make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5–2 mm per year to achieve the change from "temporary support to permanent bone tissue."
Dinamikus adaptív kialakítás: Készítsen egy cinkötvözetet, amely harcol a baktériumokkal és egy biológiailag lebontható magnéziumötvözettel, amely évente 0.5-2} mm sebességgel bomlik, hogy elérje az "ideiglenes támogatást az állandó csontszövetre ." "
4 A rendszer gyártása A rendszer nagy pontosságot használ, és pontos ellenőrzést igényel, az adatoktól a klinikai gyakorlatig . nical gyakorlat . nical gyakorlat . nical gyakorlat klinikai gyakorlat .
Hat fő fázis tartalmazza a teljes gyártási folyamatot . A rendszer magas folyamatot használ:
Inert gázvédelemmel a kohászati kötés akkor fordul elő, amikor a lézer megérinti a port, a réteg vastagságával 20 és 50 μm között van.
Hozzon létre nyomtatható STL fájlokat utánozásokkal a biomechanikai környezet megismételéséhez a . beültetés után
Az inert gázvédelemmel a kohászati kötés akkor fordul elő, amikor a lézer megérinti a port, a réteg vastagsága 20 és 50 μm között van .
A forró izosztatikus préselés eltávolítja a belső feszültséget; Az elektrokémiai polírozás fokozza a felület simaságát Ra 1 . 6 μm -re.
Microscopic CT testing for pore connectivity, universal testing machine testing for compressive strength (>200 MPa);
A gamma -sugársterilizálás garantálja a sterilitást, amelynek több mint öt éve eltarthatósági idővel .
5 Klinikai alkalmazások: Az ugrás a laboratóriumról az üzemeltetőre
Ovzhongshan Hetedik Kórház mellkasi EN Bloc reszekciója valós idejű gerinc test stabilitási javítását 3D nyomtatás révén érte el; A mellkasi EN BLOC reszekciós művelet a 3D nyomtatás révén valós idejű gerinctest-stabilitási javítást ért el; A mellkasi EN BLOC reszekciós művelet a 3D nyomtatás révén valós idejű gerinctest-stabilitási javítást ért el; A mellkasi EN BLOC reszekciós művelet a 3D nyomtatás révén valós idejű gerinctest-stabilitási javítást ért el; A mellkasi EN BLOC reszekciós művelet a 3D nyomtatás révén valós idejű gerinctest-stabilitási javítást ért el; Az implantátum műveleteit világszerte végezték el, többnyire a következőkre:
A Zhongshan Hetedik Kórház mellkasi EN Bloc reszekciója valós idejű gerinc test stabilitási javítását 3D nyomtatás révén érte el;
Komplex törésjavítás: A Fraunhofer Intézet Németországban, a csonttermelő trabeculáris állványban 40%-kal csökkenti a gyógyulási időt .
A svájci társaságokból származó 3D-s nyomtatott acetabuláris csésze a lazulási arányt 2% -ra csökkenti egy porózus konstrukció segítségével .
6 jövőbeli kihívások és nehézségek: Precíziós gyártás az intelligens regenerációhoz:
A fém 3D-s nyomtatott csontoknak továbbra is három fő problémája van, a nagyszerű technológiai előnyök ellenére:
A költségek ellenőrzése: A berendezések fogyóeszközei a hagyományos módszerek háromszorosa;
Nyomtatási hatékonyság: Az egyetlen elem 12–24 órát vesz igénybe a . előállításához
Szabályozó akadályok: Az Egyesült Államok FDA és az EU CE mindössze néhány árut tanúsított világszerte .
A jövőbeli fejlesztés a következő területekre összpontosít:
Fejlesztjük az alakmemóriaötvözeteket, amelyek lehetővé teszik az implantátumok alkalmazkodását és deformációját, ha a test specifikus hőmérsékleteire melegítik .
A sejtek és a növekedési faktorok kombinálása lehetővé teszi, hogy elérje a "nyomtatási tenyésztési transzplantáció ." integrációját
Az integrált érzékelők nyomon követik a csontok integrációját, és valós idejű visszajelzést küldenek vezeték nélküli átvitel útján, ezáltal intelligens megfigyelésként működnek .
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-metal.html