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3D打印在医疗行业中的应用优势

2021-09-22 阅读 2389

以快速增长的速度,医疗行业不断认识到3D打印对广泛医疗应用的价值3D打印现在用于开发新的外科切割和钻孔指南、骨科植入物和假肢,以及创建特定于患者的骨骼、器官和血管复制品。

 

在医疗行业中,可以为每个人定制定制产品。这提高了医疗专业人员对患者的理解,并通过允许与专门为其解剖学设计的产品进行交互,提高患者的舒适度本文将讨论医疗行业内的需求,这些需求使3D打印成为许多应用的理想技术



医疗行业要求

 

1. 定制

 

医疗保健的个性化意味着3D打印是医疗行业的理想解决方案。3D打印不需要制造数千个相同的部件,而是能够根据患者的特定解剖结构创建假肢和矫形装置,从而提高其有效性。

 

2. 复杂

 

在过去,传统制造业可能难以创造复杂的有机形状,而现在3D打印技术能够打印的设计可能是无限的。完全符合骨骼轮廓或多孔金属部件的薄支架易于制造,为许多以前不可能的应用和设计(包括面部骨骼、桡骨和尺骨)打开了大门。



3. 交货时间

 

无论是内部进行还是外包,创建工具的交付周期都可能很长,而且成本高昂。3D打印的一个特点是,它为设计师和工程师提供了快速创建和迭代设计的工具,使用真实原型进行更有效的沟通,并最终缩短上市时间。

 

任何医疗设备成功的一个重要部分是来自医生和患者的反馈以及这些设计迭代速度。现在可以在几个小时内,根据外科医生的直接反馈迭代医疗工具的设计,并打印出新的原型进行评估。快速反馈加速了设计开发。制造商也可以使用早期3D打印部件来支持临床试验或早期商业化,同时最终设计仍在优化中。

 

4. 成本

 

除了能够创建定制的复杂组件外,3D打印还最适合于小批量生产,这意味着成本通常会下降,而效率会提高。生产的个性化意味着不再需要昂贵的工具或加工工艺。3D打印使用所需材料生产零件,以减少浪费并进一步降低成本。



5. 多材料打印

 

一些3D打印技术现在还可以在一次打印过程中打印不同材质的3D模型。这样做的好处是,模型现在可以有代表骨骼、器官和软组织的不同部分,从而使外科医生和医生能够更好地理解患者在使用模型进行手术或教育练习时的身体感受。

 

6. 可灭菌性

 

由于某些部件在医疗行业中的应用,可灭菌性是一个重要的材料特性。下表列出了3D打印中使用的一些最常见的可灭菌材料。

 

由于零件在医疗行业中的应用,灭菌性是一种重要的材料特性。3D打印中使用的一些最常见的可灭菌材料列表如下表所示。

 

常见的可灭菌3D打印材料

材料名

打印技术

可接受的灭菌方法

ABS

FDM

伽马辐射,环氧乙烷

PC

FDM

伽马辐射,环氧乙烷

PPSF

FDM

蒸汽高压灭菌器、环氧乙烷、气体等离子、化学、伽马辐照

塑钢

FDM

蒸汽高压灭菌器

PA12(尼龙)

SLS

蒸汽高压灭菌器、环氧乙烷、气体等离子、化学、伽马辐照

17-4PH不锈钢

DMLS/SLM

蒸汽高压灭菌器、环氧乙烷、气体等离子、化学、伽马辐照

 

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