1: Breakthrough de la tecnología de impresión 3D de metal Reshina el paradigma de selección de material .
Mientras que la impresión 3D de metal admite cientos de materiales metálicos, incluidas las aleaciones de cromo de cobalto y las aleaciones de tántalo, el sector médico convencional depende de algunos biomateriales, incluidas las aleaciones de acero inoxidable y las aleaciones de titanio . como por un módulo elástico comparable al de los huesos, Titanium Alloy Aley-Ti6al4v es el material recomendado de o orthopedic; No obstante, el efecto de protección contra el estrés debe ajustarse .
Excelente rendimiento en implantes dentales, con más resistencia al desgaste y dureza que la aleación de titanio, pero un módulo elástico más alto, aleación de cromo de cobalto
Los módulos elásticos más bajos de las nuevas aleaciones tita y Tinb ayudan a ajustar mejor la rigidez de los huesos y disminuir los efectos de protección contra el estrés .
Aplicación precisa de sistemas intrincados
Diseños complejos, como la porosidad de gradiente y la optimización de la topología, la impresión 3D de metal, mejorar las propiedades mecánicas y la eficiencia del material a través de la optimización topológica . como:
La capa externa de poros grandes (500 μ μm) estimula el desarrollo vascular, mientras que la capa interna de poros pequeños (200 μm) ofrece soporte mecánico . andamios de aleación de titanio poroso tiene un 40% más de eficiencia de integración ósea que las construcciones sólidas convencionales, según las pruebas .}}
El uso de algoritmos para crear construcciones livianas ayudará a lograr un 30% más de resistencia al implante mientras reduce el peso en un 25% .
Modificación de la superficie y biocompatibilidad
Cada componente de apoyo ha sido validado clínicamente en términos largos para garantizar la biocompatibilidad .
Mediante el tratamiento con láser o el recubrimiento de hidroxiapatita, la modificación de la superficie mejora la adhesión de las células óseas y estimula la integración ósea .
un aumento en la eficiencia de fabricación
Mientras que la impresión en 3D de metal reduce el ciclo a 72 horas, la curación tradicional de trauma de 4 a 6 semanas . con una tasa de uso material del 95%, el negocio de negocios alemán desarrolló la impresora M 290, permitiendo la producción de personalización masiva .
2: Valor clínico: datos empíricos de laboratorio a tabla operativa
Un modelo de precisión de medicina de precisión
En circunstancias difíciles, el avance en términos de implantes de aleación de titanio impresos en 3D ayudan a los pacientes con anomalías óseas maxilofaciales a reconstruir formas faciales . después de la cirugía, un caso en el Centro Médico Tel Aviv en Israel reveló que el paciente recuperó la capacidad de cría «{2}}
Reductor de complicaciones: las herramientas invasivas mínimas producidas por la impresión 3D disminuyen el trauma quirúrgico . del 25% en la cirugía convencional al 8%, el ensayo clínico del dispositivo de reparación de trauma impreso en 3D aprobado por la FDA de EE. UU. Revela significativamente la tasa de complicaciones de los pacientes con significado.
Análisis de costos-beneficios
Ahorros en materiales: la impresión 3D de metal cuenta con una tasa de uso de material del 95%, mucho mayor que los métodos de procesamiento convencionales .
Los implantes impresos en 3D ahorran gastos de implantes dentales en un 40% y costos de cirugía ortopédica en un 30% .
¿Cómo se puede resolver el problema de alto costo de la industria médica con las tecnologías de impresión 3D de metal?
Tres variables clave contribuyen principalmente al alto costo actual de la impresión 3D de metal para usos médicos: equipos, materiales y postprocesamiento
Costo de la herramienta: generalmente cuesta más de tres millones de yuanes, las impresoras 3D de metal de grado industrial tienen una considerable depreciación de equipos y gastos de mantenimiento .
Costo del material: la aleación de titanio médico cuesta 2000 yuanes/kg, y las tasas de uso de materiales deficientes en todo el proceso de impresión causan un desperdicio importantes de estructuras de soporte .
Costo posterior al procesamiento: se requieren procedimientos complejos como tratamiento térmico, pulido y pulido de piezas impresas; El costo del postprocesamiento de una pieza podría ejecutar varios cientos de yuan .
Por ejemplo, los costos de material representan aproximadamente el 40%, la depreciación del equipo y el uso de energía representan el 30%, y el procesamiento posterior y el trabajo representan el 30%. implantes de rodilla ortopédica Esta estructura de precios limita la aceptación general de la tecnología al causar los precios de los implantes individuales mucho por encima de los métodos convencionales .
La innovación del proceso es: Reemplazar los métodos convencionales es la tecnología selectiva de fusión láser (SLM) adoptada . del 50% al 85%, la tasa de uso del material se puede aumentar mejorando la ruta de escaneo y el ajuste de energía láser .
Después de la impresión, desarrolle materiales de soporte soluble, elimine el apoyo mediante disolución química y reduzca los gastos de postprocesamiento .
El diseño inteligente es el uso de algoritmos de inteligencia artificial para maximizar las formas de implantes y un menor consumo de material sin comprometer el rendimiento mecánico .
Desarrollo de aleaciones contemporáneas: crear aleaciones de titanio de módulo bajo (como aleaciones de Ti nb) con módulo elástico cerca del de los huesos, lo que reduce los efectos de protección contra el estrés y los costos de material .
La combinación de aleación de titanio con biocerámica ayuda a mejorar la resistencia al desgaste y la actividad biológica de los implantes, por lo que extiende su vida útil .
Establecer un estándar de prueba de calidad de polvo único, apoyar la producción de material masivo y los costos de adquisición más bajos mediante la estandarización de materiales .
Localización de equipos: a través de la producción en masa, precios más bajos del equipo; Promover la investigación y el desarrollo de las tecnologías de impresión 3D de metal fabricadas en el país .
Establecer centros de servicio de impresión 3D de metal regional para satisfacer centralmente las necesidades de las instituciones médicas y distribuir los gastos de depreciación del equipo .
Los hospitales, universidades y empresas crean laboratorios colaborativos para avanzar en la investigación de tecnología y la traducción clínica y, por lo tanto, reducen los ciclos de lanzamiento del producto .
Los implantes de metal impresos en 3D deben estar cubiertos por un seguro médico para ayudar a reducir la carga financiera de los pacientes .
Subsidios de investigación y desarrollo y ventajas fiscales para proyectos médicos de impresión 3D de metal ayudan al gobierno a promover la innovación de la industria .
A través de conferencias académicas, capacitación técnica y otros canales, elevan el conocimiento de los médicos de las tecnologías de impresión 3D de metal .