Käyttämällä korkeaenergiaa lasersäteitä, metalli 3D-tulostustekniikka sulaa metalliseosjauhetta viipaloidun 3D-mallin kaksiulotteiseen poikkileikkaukseen, sitten kerros kerros tuottaa kiinteitä esineitä alhaalta yläpuolelle. Esimerkiksi selektiivinen lasermahdollisuus (SLM) -tekniikka rakentaa objektilakerroksen kerroksen avulla käyttämällä tietokoneella toimivaa laseria metallijauheen sulamiseksi rajapinnan muototietojen perusteella.
Vaikka 3D-tulostus metallilla voi helposti luoda osia, joilla on monimutkaisia sisäisiä rakenteita ja muotoja, nostamatta huomattavasti kustannuksia, perinteiset valmistustekniikat voivat lisätä huomattavasti monimutkaisten osien valmistuskustannuksia monimutkaisuuden kasvaessa.
Henkilökohtaisesti räätälöinti: Se voi luoda tarkkoja 3D-malleja riippuen potilas-CT-skannausten, MRI: n jne. Tietyistä lääketieteellisistä kuvantamistiedoista riippuen, ja tulostuslääketieteelliset laitteet, jotka vastaavat tarkalleen potilaan anatomista rakennetta, tyydyttävät siten yksilöllisen lääketieteen vaatimukset.
3D -tulostuksen käyttö säästää resursseja, alentaa kuluja ja lisää tuotannon tuottavuutta ja osan laatua minimoimalla materiaalijätteet, mahdollistaa ilmaisen suunnittelun, vähentää myöhempää uudelleenkäsittelyä, lyhentää valmistusjaksoa ja tuottaa esineitä korkean ulottuvuuden tarkkuuden ja hyvän pinnan laadun kanssa tavanomaisissa tekniikoissa.
Jokaisen potilaan luurakenne on ainutlaatuinen; Siksi on haastavaa, että tavanomaiset ortopediset implantit vastaavat tarkalleen potilaan erottuvaa anatomista muotoa. CT -skannaustietojen perusteella metalli 3D -tulostustekniikka voi luoda erittäin yhteensopivia implantteja potilaan luurakenteeseen. Esimerkiksi lonkan ja polven monimutkaiset implantit lisäävät kirurgista tarkkuutta ja vähentävät infektioiden ja löysäiden kaltaisten asioiden riskiä.
Huokoisten rakenteiden suunnittelu: huokoisten rakenteiden arkkitehtuuri tarjoaa täydellisen asetuksen solujen kehittämiselle ja vaskularisaatiolle, siksi kiirehtien luukuolen uudistumista ja korjaamista. Jotkut yritykset valmistavat esimerkiksi titaaniseoksen interbody -fuusiolaitteita metalli 3D -tulostustekniikkaa käyttämällä; Näissä laitteissa on kompleksisia huokoisia rakenteita, joiden elastinen moduuli ja huokoisuus ovat samanlaisia kuin peruutuksen luun, mikä mahdollistaa luun kasvavan ja parantaa implantin kestävyyttä ja biologista yhteensopivuutta.
Metalli 3D -tulostuksen tekniikka voi sopia tarkasti potilaan suun rakenteeseen, jolloin luodaan räätälöityjä oikomishoitoja ja hammasimplantteja. Esimerkiksi se ei vain palauta potilaan suun kautta tapahtuvaa toimintaa, vaan myös parantaa merkittävästi heidän elämänlaatuaan skannaamalla heidän suun kautta annettavia tietoja ja tuottamalla hammaslääketieteen kruunuja, siltoja jne., Jotka vastaavat tarkalleen heidän hampaan muotoa.
Massan räätälöinti: Hammaslääketieteen alalla metalli 3D-tulostustekniikka on saavuttanut korkean tason suuren mittakaavan räätälöinnin. Carbon Corporation on ryhtynyt 3D -painettujen hammashartsien valmistajan Keystone Industriesin kanssa tarjoamaan yli miljoona hammaskomponenttia hiili 3D -tulostimille, mikä parantaa merkittävästi hammasvalmistuksen tehokkuutta ja laatua.
Metalli 3D -tulostus voi luoda hienostuneita kirurgisia työkaluja mahdotonta käsitellä tavanomaisilla menetelmillä, kuten kirurgiset pihdit ja pinsetit, joilla on ainutlaatuiset muodot ja tarkoitukset. Nämä työkalut lisäävät toimenpiteen tarkkuutta ja turvallisuutta sovittamalla paremmin kirurgisen kohdan alueelliset rajoitukset.
Kirurgiset työkalut voivat sisältää edistyneitä tekniikoita, kuten antureita ja älykkäitä ohjausjärjestelmiä reaaliaikaisen seurannan ja tarkan hallinnan saavuttamiseksi. Esimerkiksi tietyt puettavat tahdistimet voivat muuttaa parametreja automaattisesti potilaan sydämen rytmin muutoksista riippuen, ja vastaavia tekniikoita voidaan käyttää myös kirurgisissa työkaluissa, jotta he voivat vaivattomasti muuttaa työtilansa todellisten olosuhteiden mukaisesti leikkauksen aikana.
3D -tulostus metallilla voi tuottaa pieniä biosensoreita ja valvontalaitteita, yhdistää ne sitten lääketieteellisiin laitteisiin. Esimerkiksi anturien sisällyttäminen implantoitavissa oleviin lääkinnällisiin laitteisiin mahdollistaa potilaiden fysiologisten parametrien seurannan reaaliajassa, mukaan lukien verenpaine, verensokeri ja syke, samalla kun se välittää tietoja ulkoisille laitteille, tarjoamalla lääkäreille tarkkoja diagnoositietoja.
Suunnittele räätälöityjä biosensoreita ja seurantatyökaluja potilaiden ainutlaatuisista variansseista riippuen. Anturien herkkyyden ja seurantaalueen muuttaminen auttaa esimerkiksi eri ikäryhmien ja sairaustyyppien potilaita lisäämään seurannan tarkkuutta ja tehokkuutta.
COMPLUSECT -kanavan rakenne: Metalli 3D -tulostustekniikat voivat luoda mikrofluidisia siruja monimutkaisten kanavaarkkitehtuurien kanssa sovelluksille, kuten lääkkeen seulonta ja soluviljelmä. Lääkkeiden toimitusjärjestelmät voivat myös sisältää mikrofluidisirut tarkan lääkkeen jakautumisen varmistamiseksi.
Suunnittele räätälöityjä lääketieteen toimitussuunnitelmia potilaan fyysisestä ja lääketieteellisestä tilasta riippuen. 3D -tulostustekniikan avulla voidaan rakentaa lääkkeiden toimituslaitteita, joilla on vaihtelevat lääkkeiden vapautumisnopeudet ja määrät, saavuttaen siten yksilöllisen lääkkeen toimittamisen ja lisäämällä hoidon tehokkuutta.
Vaikka metalli 3D -tulostuksen tekniikka on edistynyt huomattavasti, joidenkin lääketieteellisten laitteiden, jotka vaativat erittäin korkeaa tarkkuutta ja pinnan laatua
Sisältöominaisuudet: Metalli 3D -tulostuksessa on tällä hetkellä melko vähän materiaaleja, joihin on saatavana vakaa riittävä ominaisuus. Esimerkiksi jotkut metallimateriaalit ovat alttiita puutteille, mukaan lukien huokoset ja halkeamat, tulostusprosessin aikana, mikä vaikuttaa implanttien mekaanisiin ominaisuuksiin ja biologisen yhteensopivuuteen.
Turvallisuustutkimus: Ennen kliinistä käyttöä metalli 3D -painetut lääketieteelliset tuotteet suoritetaan tiukat turvallisuustestaukset. Kliiniset tutkimukset ovat haastavia ja monimutkaisia, koska 3D -tulostustekniikan erityisyys voi aiheuttaa jonkin verran epäselvyyttä sen tavaroiden suorituskyvyn ja laadun suhteen.
Pitkäaikaisten vaikutusten seuranta: Meidän on tarkkailtava joidenkin ihmiskehon implantoitujen lääkinnällisten laitteiden turvallisuutta ja tehokkuutta pitkään. 3D-tulostustekniikan melko rajoitettu sovellusaika johtaa riittävän pitkäaikaisen kliinisen tiedon puutteeseen sen yleisen hyväksynnän perustelemiseksi.
Ei täydellisiä kriteerejä: Tällä hetkellä metalli 3D -painettujen lääkinnällisten laitteiden sääntöjä ja -standardeja ei ole täysin kehitetty; Niistä puuttuu johdonmukaiset laadun arviointikriteerit ja sertifiointimenetelmät. Tuotetutkimus ja kehitys, valmistus ja markkinoiden saatavuus ovat seurauksena aiheuttaneet erityisiä haasteita.
Hyväksyntäprosessi on kääntynyt: 3D -tulostustekniikan hyväksyntäprosessi on melko pitkä kekseliäisyyden ja monimutkaisuuden vuoksi; Se vaatii paljon teknisiä tietoja ja kliinisiä tutkimuksia koskevia tietoja, lisäämällä yrityksen tutkimus- ja kehityskustannuksia ja aikakustannuksia.