1: Technologia drukowania metalowego 3D przełomowy Paradygmat wyboru materiału .
Podczas gdy metalowy druk 3D obsługuje setki materiałów metalowych, w tym stopy kobalt-chromowe i stopy tantalu, konwencjonalny sektor medyczny zależy od kilku biomateriałów, w tym stopu stali nierdzewnej i stopu ti6al4v jest zalecany materiał ortopedic; Niemniej jednak efekt ochrony naprężeń należy dostosować .
Doskonała wydajność implantów dentystycznych, z większą odpornością na zużycie i twardością niż stop tytanowy, ale wyższy moduł sprężystości, stop cobalt chrom
Dolne elastyczne moduły nowych stopów TITA i TINB pomagają lepiej dopasować sztywność kości i zmniejszyć efekty ekranowania naprężeń .
dokładne zastosowanie skomplikowanych systemów
Złożone projekty, takie jak optymalizacja porowatości gradientu i optymalizacja topologii, możliwa dzięki drukowaniu metalowym 3D, zwiększają właściwości mechaniczne i wydajność materiału poprzez optymalizację topologiczną . jak:
Zewnętrzna warstwa dużych porów (500 μm) stymuluje rozwój naczyń, podczas gdy wewnętrzna warstwa małych porów (200 μm) oferuje wsparcie mechaniczne . porowate rusztowania stopu tytanowego mają 40% więcej wydajności integracji kości niż konwencjonalne konstrukcje stałe, zgodnie z testami .}}}}}
Korzystanie z algorytmów do tworzenia lekkich konstrukcji pomoże osiągnąć o 30% więcej siły implantu, jednocześnie obniżając wagę o 25% .
Modyfikacja powierzchni i biokompatybilność
Każdy komponent wspierający został klinicznie zatwierdzony na długich warunkach, aby zagwarantować biokompatybilność .
Za pomocą leczenia laserowego lub powłoki hydroksyapatytowej modyfikacja powierzchni poprawia adhezję komórek kości i stymuluje integrację kości .
wzrost wydajności produkcyjnej
Podczas gdy drukowanie metalowe 3D zmniejsza cykl do 72 godzin, tradycyjne uzdrowienie urazu trwa 4–6 tygodni . z materialną wskaźnikiem użycia 95%, niemiecki EOS biznes opracował drukarkę M 290, umożliwiając masową produkcję .
2: Wartość kliniczna: Laboratorium do tabeli operacyjnej Dane empiryczne
Model dokładności medycyny precyzyjnej
W trudnych okolicznościach przełom w zakresie drukowanych 3D Implanty ze stopu tytanu pomagają pacjentom z nieprawidłowościami kości szczęki, odbudowuje kształty twarzy . Sześć tygodni po operacji, przypadek w Centrum Medycznym Tel Aviv w Izraelu ujawnił, że pacjent odzyskał zdolność żucia .
Zmniejszenie powikłań: Minimalne narzędzia inwazyjne wytwarzane przez druk 3D zmniejszają uraz chirurgiczny . z 25% w konwencjonalnej operacji do 8%, badanie kliniczne urządzenia do naprawy urazu w 3D zatwierdzone przez US FDA ujawnia znacząco spadek powikłań pacjenta .}
Analiza kosztów-benefitów
Oszczędności na materiałach: Metal 3D Printing oferuje materiał materiałowy wynoszący 95%, znacznie większy niż konwencjonalne metody przetwarzania .
Implanty drukowane w 3D Zapisz wydatki implantu dentystycznego o 40% i koszty operacji ortopedycznej o 30% .
W jaki sposób można rozwiązać wysokie problem z branży medycznej z metalowymi technologiami drukowania 3D?
Trzy kluczowe zmienne przyczyniają się głównie do obecnych wysokich kosztów drukowania metalowego 3D dla zastosowań medycznych: sprzęt, materiały i przetwarzanie po przetwarzaniu
Koszt narzędzia: ogólnie kosztujący ponad trzy miliony juanów, drukarki 3D o klasie przemysłowej mają znaczną amortyzację i koszty konserwacji .
Koszt materiału: Medical Titanium Stop Proszek kosztuje 2000 juanów/kg, a słabe wskaźniki użytkowania materiałów w całym procesie drukowania powodują poważne marnotrawstwo struktur wspierających .
Koszt po przetwarzaniu: złożone procedury, takie jak obróbka cieplna, polerowanie i polerowanie, są wymagane z drukowanych części; Koszt przetwarzania po przetwarzaniu jednego elementu może uruchomić kilkaset juanów .
Na przykład koszty materiałów stanowią około 40%, amortyzacja sprzętu i zużycie energii stanowią 30%, a przetwarzanie i pracowników stanowią 30%. ortopedyczne kolana implantują tę strukturę cen
Innowacja procesowa to: Aby zastąpić konwencjonalne metody to selektywne technologia topnienia laserowego (SLM) przyjęta . z 50% do 85% Szybkość wykorzystania materiału można podnieść, ulepszając ścieżkę skanowania i regulację mocy lasera .
Po wydrukowaniu opracuj rozpuszczalne materiały wsparcia, wyeliminuj wsparcie przez rozpuszczanie chemiczne i wyciąć wydatki końcowe .
Inteligentny projekt to wykorzystanie algorytmów sztucznej inteligencji w celu maksymalizacji form implantu i niższego zużycia materiału bez uszczerbku dla wydajności mechanicznej .
Współczesny rozwój stopu: stwórz niskie stopy tytanu modułu (takie jak stopy ti nb) z modułem sprężystym w pobliżu kości, zmniejszając w ten sposób efekty chronu i koszty materiału .
Połączenie stopu tytanu z bioceramiką pomaga poprawić odporność na zużycie i aktywność biologiczną implantów, w ten sposób przedłuża ich żywotność .
Ustanowić pojedynczy standard testowania jakości proszku, produkcję materiałów masy i niższe koszty zamówień za pomocą standaryzacji materiału .
Lokalizacja sprzętu: poprzez masową produkcję, niższe ceny sprzętu; Promowanie badań i rozwoju w zakresie technologii drukowania metalowych 3D 3D .
Ustanowienie regionalnych centrów usług drukowania metalowego 3D, aby centralnie zaspokoić potrzeby instytucji medycznych i rozpowszechniać koszty amortyzacji sprzętu .
Szpitale, uczelnie i firmy Współpraca tworzą oparte na współpracy laboratoria w celu rozwinięcia badań technologii i tłumaczenia klinicznego, a tym samym zmniejszania cykli uruchamiania produktu .
Metalowe implanty z nadrukiem 3D powinny być objęte ubezpieczeniem medycznym, aby pomóc obniżyć obciążenie finansowe pacjentów .
Dotacje na badania i rozwój oraz zalety podatkowe dla metalowych projektów medycznych w druku 3D pomagają rządowi promować innowacje branżowe .
Poprzez konferencje akademickie, szkolenie techniczne i inne kanały, podnieś znajomość lekarzy na temat technologii drukowania metalowego 3D .