1: Metāla 3D drukas tehnoloģijas izrāviens maina materiāla izvēles paradigmu .
Kamēr metāla 3D drukāšana atbalsta simtiem metāla materiālu, ieskaitot kobalta-hromija sakausējumus un tantalum sakausējumus, parastais medicīnas sektors ir atkarīgs no dažiem biomateriāliem, ieskaitot nerūsējošo tēraudu un titāna sakausējumus ., kā ar elastīgu modulu, kas ir salīdzināms ar materiālu, kas salīdzināts ar kauliem, kas saistīti ar titānu. Neskatoties uz to, sprieguma ekranēšanas efekts ir jāpielāgo .
Lielisks sniegums zobu implantos ar lielāku nodiluma izturību un cietību nekā titāna sakausējums, bet augstāks elastības modulis, kobalta hroma sakausējums
Jaunu sakausējumu zemāki elastības moduļi Tita un TINB palīdz labāk piemērot kaulu stīvumu un mazināt stresa ekranēšanas efektus .
Precīza sarežģītu sistēmu piemērošana
Kompleksie dizainparaugi, piemēram, gradienta porainība un topoloģijas optimizācija, kas ir iespējama ar metāla 3D drukāšanu, uzlabo mehāniskās īpašības un materiāla efektivitāti, izmantojot topoloģisko optimizāciju . Patīk:
Lielu poru (500 μm) ārējā slāņa stimulē asinsvadu attīstību, savukārt mazu poru (200 μm) iekšējais slānis piedāvā mehānisko atbalstu. Porainie titāna sakausējuma skafandri ir par 40% efektīvāki kaulu integrācijā, nekā parastās cietas konstrukcijas, saskaņā ar testiem.
Algoritmu izmantošana, lai izveidotu vieglas konstrukcijas, palīdzēs sasniegt 30% lielāku implanta stiprību, vienlaikus samazinot svaru par 25% .
Virsmas modifikācija un bioloģiskā savietojamība
Katrs atbalsta komponents ir klīniski apstiprināts ilgstošos terminos, lai garantētu bioloģisko savietojamību .
Izmantojot lāzera apstrādi vai hidroksiapatīta pārklājumu, virsmas modifikācija uzlabo kaulu šūnu adhēziju un stimulē kaulu integrāciju .
ražošanas efektivitātes pieaugums
Kamēr metāla 3D drukāšana samazina ciklu līdz 72 stundām, tradicionālā traumu dziedināšana prasa 4–6 nedēļas . ar materiāla lietošanas ātrumu 95%, vācu bizness EOS izstrādāja M 290 printeri, ļaujot masveida pielāgot ražošanu .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} .}}}} veica masveida pielāgošanu.
2: Klīniskā vērtība: laboratorija uz darbības tabulas empīriskajiem datiem
Precīzas medicīnas precizitātes modelis
Grūtībās caurstrāvojošie apstākļi, caur 3D drukātiem titāna sakausējuma implantiem palīdzēt pacientiem ar maksillofaciālajām kaulu abnormalitātēm atjaunot sejas formas. Sešas nedēļas pēc operācijas Telavivas Medicīnas centrā Izraēlā tika atklāta, ka pacients atguvis košļāšanas spējas.
Komplikāciju samazināšana: 3D drukāšana, ko ražo minimāli invazīvie rīki, kas samazina ķirurģisko traumu {. no 25% parastajā operācijā līdz 8%, 3D drukātās traumas remonta ierīces klīniskais pētījums, kas apstiprināts ASV FDA
Izmaksu un ieguvumu analīze
Materiālu ietaupījumi: Metāla 3D drukāšana lepojas ar materiālu izmantošanas ātrumu 95%, kas ir daudz lielāks nekā parastās apstrādes metodes .
3D drukātie implanti ietaupa zobu implanta izdevumus par 40% un ortopēdiskās operācijas izmaksas par 30% .
Kā var atrisināt medicīnas nozares augstās izmaksu problēmas ar metāla 3D drukāšanas tehnoloģijām?
Trīs galvenie mainīgie galvenokārt veicina pašreizējās augstās metāla 3D drukas izmaksas medicīniskai lietošanai: aprīkojums, materiāli un pēcapstrāde
Instrumenta izmaksas: parasti izmaksā vairāk nekā trīs miljonus juaņu, rūpnieciskā pakāpes metāla 3D printeriem ir ievērojami aprīkojuma nolietojuma un apkopes izdevumi .
Materiālu izmaksas: Medicīniskā titāna sakausējuma pulvera izmaksas 2000 juaņu/kg, un slikta materiālu lietošanas likme visā drukāšanas procesā izraisa lielu atbalsta struktūru izšķērdēšanu .
Pēcapstrādes izmaksas: drukātām detaļām ir vajadzīgas sarežģītas procedūras, piemēram, termiskās apstrādes, pulēšanas un pulēšana; Vienas gabala pēcapstrādes izmaksas var darboties vairākus simtus juaņu .
Piemēram, materiālu izmaksas veido aptuveni 40%, aprīkojuma nolietojums un enerģijas patēriņš veido 30%, bet pēcapstrāde, un darbaspēks veido 30%. Ortopēdiskos ceļgala implantus Šī cenu struktūra ierobežo vispārēju tehnoloģijas pieņemšanu, izraisot individuālas implantātu cenas, kas ir daudz virs parastajām metodēm ..
Procesa jaunievedumi ir: parasto metožu aizstāšana ir selektīva lāzera kušanas (SLM) tehnoloģija, kas pieņemta . no 50% līdz 85%. Materiāla lietošanas ātrumu var paaugstināt, uzlabojot skenēšanas ceļu un lāzera jaudas pielāgošanu .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Pēc drukāšanas izstrādājiet šķīstošus atbalsta materiālus, novērst atbalstu, ķīmiski izšķīdinot, un samaziniet pēcapstrādes izdevumus .
Inteliģents dizains ir mākslīgā intelekta algoritmu izmantošana, lai palielinātu implantātu formas un zemāku materiālu patēriņu, neapdraudot mehānisko veiktspēju .
Mūsdienu sakausējuma izstrāde: izveidojiet zemu moduļa titāna sakausējumus (piemēram, ti nb sakausējumus) ar elastības moduli netālu no kauliem, tādējādi samazinot stresa ekranēšanas efektus un materiālu izmaksas .
Titāna sakausējuma apvienošana ar biokeramiku palīdz uzlabot implantu nodiluma izturību un bioloģisko aktivitāti, tādējādi pagarinot kalpošanas laiku .
Izveidojiet vienu pulvera kvalitātes testēšanas standartu, atbalsta masas materiālu ražošanu un zemākas iepirkuma izmaksas, izmantojot materiāla standartizāciju .
Iekārtas lokalizācija: masveida ražošanas rezultātā, zemākas aprīkojuma cenas; Veicināt vietēji ražotu metāla 3D drukas tehnoloģiju pētījumu un attīstību .
Izveidojiet reģionālo metāla 3D drukas pakalpojumu centru, lai centrā apmierinātu medicīnas iestādes vajadzības un izplatītu aprīkojuma nolietojuma izdevumus .
Slimnīcas, koledžas un uzņēmumi kooperatīvi izveido sadarbības laboratorijas, lai veicinātu tehnoloģiju izpēti un klīnisko tulkošanu un tāpēc samazinātu produktu palaišanas ciklus .
Metāla 3D drukātie implanti jāsedz pēc medicīniskās apdrošināšanas, lai palīdzētu samazināt pacientu finanšu slodzi .
Pētniecības un attīstības subsīdijas un nodokļu priekšrocības Metāla 3D drukāšanai Medicīnas projektos palīdz valdībai veicināt nozares jauninājumus .
Izmantojot akadēmiskās konferences, tehniskās apmācības un citus kanālus, paaugstiniet ārstu zināšanas par metāla 3D drukāšanas tehnoloģijām .