کاربرد صنعت پزشکی از فن آوری چاپ سه بعدی فلزی از اواخر دهه 1980 تا اوایل دهه 1990 آغاز شد. در ابتدا ، جراحان از این تکنیک در درجه اول برای ایجاد مدلهای پزشکی اساسی برای برنامه ریزی جراحی و تظاهرات آموزشی استفاده کردند {4} چاپ 3D فلز به تدریج قادر به ایجاد دستگاه های پزشکی فلزی با شکل های پیچیده و توسعه ویژه به عنوان فناوری توسعه یافته است. (SLM) ، ذوب پرتو الکترونی (EBM) و سایر تکنیک ها {6 {}
استفاده از فن آوری چاپ سه بعدی فلزی در بخش پزشکی در حال حاضر به پیشرفت قابل توجهی دست یافته است.} عمل بالینی در ارتوپدی ، آلیاژ تیتانیوم چاپ شده سه بعدی را به طور گسترده اعمال کرده است ، به خصوص در عملیات تعویض لگن و زانو. طراحی سفارشی آنها می تواند میزان موفقیت جراحی را افزایش دهد ، و از نظر جراحی بهتر می تواند کمک کند ، و از نظر جراحی بهتر می تواند به رژیم غذایی کمک کند ، داروهای خوراکی ، ایمپلنت های دندانپزشکی چاپ شده سه بعدی ، تاج ها و سایر ترمیم ها مزایای دقت و چرخه تولید سریع را ارائه می دهند و به تدریج توسط بیشتر و بیشتر بیماران و پزشکان ترجیح داده می شوند. جراحی مغز و اعصاب.
هر بیمار از نوع و شرایط مختلف بدن برخوردار است. بنابراین ، فناوری برای چاپ سه بعدی فلزی می تواند دقیقاً دستگاههای پزشکی ایجاد کند که دقیقاً با ساختار آناتومیکی بیمار بسته به داده های تصویربرداری پزشکی ، از جمله CT و MRI {1} استفاده از فناوری چاپ سه بعدی ، به عنوان مثال ، جراحان در جراحی ارتوپدی می توانند برای هر بیمار ایجاد کنند و در نتیجه بهبود مناسب بین تناسب بین باقیمانده بین بوم و بوانجری و بروز بوانجری شماره .
چاپ سه بعدی با فلز می تواند راه حل های سفارشی تری برای جمعیت های خاص بیمار منحصر به فرد ، مانند کودکان ، ورزشکاران و غیره. به عنوان مثال ، ما می توانیم تجهیزات پزشکی ورزشی را با خواص مکانیکی خاص برای ورزشکاران تنظیم کنیم و ایمپلنت هایی ایجاد کنیم که برای رشد و رشد بیماران جوان تر {2 {}}}
دستگاه های پزشکی با ساختارهای پیچیده تخلخل می توانند با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی با فلز تولید شوند ، بنابراین باعث تقویت پایداری و سازگاری با ایمپلنت ها و ترغیب رشد و تلقیح بافت استخوان می شوند. 3 کاشت های چاپ شده D با ساختار ترابکولار استخوانی ، به عنوان مثال ، می تواند ساختار استخوان انسان را تکرار کند ، بنابراین یک محیط رشد استخوانی را ارائه می دهد و یک محیط رشد مناسب برای سلولهای استخوان و شستشو برای استخوان های رشد استخوانی می دهد و به رشد و روندهای رشد استخوانی می دهد.
In neurosurgery, it is common to need very precise surgical tools with complicated forms. These intricately shaped tools, including microelectrode catheters and nerve stimulators for brain tumour removal surgery, may be readily manufactured using metal 3D printing technology, boosting the accuracy and safety of the surgery.
تحقیق و توسعه مواد فلزی جدید به یک مسیر مهم برای پیشرفت فناوری چاپ سه بعدی برای فلزات تبدیل شده است زیرا معیارهای عملکردی برای دستگاه های پزشکی بهبود. برای برآورده کردن خواسته های بالاتر از کاربردهای بالینی ، مواد فلزی جدید مانند آلیاژهای تیتانیوم-آلومینیوم و آلیاژهای آنتروپی بالا قدرت و سازگاری عالی را با بدن {4 4}}
جدا از ایجاد مواد فلزی جدید ، بهینه سازی عملکرد مواد فلزی فعلی نیز بسیار مهم است . ریزساختار و ویژگی های مکانیکی مواد فلزی می تواند افزایش یابد و با تغییر پارامترهای فرآیند چاپ سه بعدی مانند قدرت لیزر ، سرعت اسکن ، و غیره می توان مقاومت ، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش داد.
ترکیب زیست شناسی با فن آوری های چاپ سه بعدی فلزی ، بخش پزشکی را به استفاده های خلاقانه جدید . باز می کند تا کاشت ها با بدن بهتر کار کنند ، اضافه کردن عناصر فعال زیستی به ایمپلنت های چاپی 3D فلزی می تواند به بهبود و بازسازی بافت.} کمک کند
داده های بزرگ و هوش مصنوعی می توانند پشتیبانی دقیق تری برای استفاده از فناوری چاپ سه بعدی فلزی در بخش پزشکی ارائه دهند . algorithms اطلاعات هوش مصنوعی می تواند با تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی از داده های تصویربرداری پزشکی و اطلاعات بالینی ، از نظر روشهای مختلف ، از نظر روش های مختلف تصویربرداری پزشکی و همچنین استفاده از اطلاعات بالینی را بهبود بخشد. در بدن ، در نتیجه تصمیمات خود را راهنمایی می کنند.
اگرچه فناوری چاپ سه بعدی فلزی به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است ، به عنوان مثال ، دقت و کیفیت چاپ همچنان موارد خاصی باقی مانده است. به عنوان مثال ، نقص هایی مانند ترک ها و منافذ می توانند در طول چاپ ایجاد شوند ، بنابراین بر خصوصیات مکانیکی و زیست سازگاری. تأثیر می گذارد.
فن آوری چاپ سه بعدی فلزی در حال حاضر سرعت چاپ تا حدودی ضعیف باعث می شود که نتواند خواسته های تولید انبوه را برآورده سازد. اجرای گسترده فناوری چاپ سه بعدی برای فلز در بخش پزشکی بستگی به تسریع در سرعت چاپ و کارآیی دارد.
دستگاه های پزشکی چاپ شده با فلز سه بعدی محصول جدیدی هستند که محیط نظارتی آن هنوز کاملاً تعریف نشده است . تأیید محصول ، کنترل کیفیت ، نظارت بر بازار و غیره {4} حاوی شکاف ها و ابهامات قابل توجهی است که باعث ایجاد چالش های خاص برای تحقیق و توسعه و همچنین شرکت های تولیدی {5.}}}
در حال حاضر استانداردهای سازگار ، ساخت و استانداردهای آزمایشی که از دست رفته است ، سیستم معمولی برای محصولات پزشکی چاپی فلزی هنوز سالم نیست. در نتیجه ، کیفیت متناقض محصولات شرکتهای مختلف بر ایمنی و کارآیی این کالاها تأثیر می گذارد {2.
هزینه بالای تجهیزات چاپ سه بعدی فلزی و مواد تشکیل دهنده پودر فلزی باعث می شود قیمت دستگاه های پزشکی چاپی فلزی تا حدودی پرهزینه باشد ، بنابراین استفاده بالینی کلی آنها را محدود می کند .
فرآیند تحقیق و تولید دستگاههای پزشکی چاپ شده با فلز سه بعدی خواستار سرمایه گذاری بزرگ پرسنل ، مواد و منابع مالی است ، بنابراین افزایش هزینه های خوب . مقیاس تولید نسبتاً اندک است زیرا ویژگی های شخصی سازی شخصی محصول ، دستیابی به مقیاس اقتصادی را دشوار می کند ، که به نوبه خود هزینه محصول را افزایش می دهد.}}}}}}}}
تحقیق و توسعه فن آوری های چاپ سه بعدی فلزی باید توسط مشاغل و مؤسسات تحقیقاتی سرمایه گذاری بیشتری انجام شود ، بنابراین بهبود دقت و کیفیت چاپ ، تسریع در سرعت و کارآیی چاپ و بنابراین بهبود فرآیندهای چاپ.
همکاری بین مشاغل ، دانشکده ها و آزمایشگاه های تحقیقاتی را برای اجرای مشترک نوآوری های فناوری و توسعه استعداد و همچنین پیشبرد رشد خلاق فناوری برای چاپ سه بعدی فلز. تقویت کنید.
سازمان های دولتی مربوطه باید فرمولاسیون و تقویت سیستم نظارتی دستگاه های پزشکی چاپ شده با فلز سه بعدی را تسریع کنند ، روند تصویب ، معیارهای کنترل کیفیت و اقدامات نظارتی پس از بازار را برای محصولات روشن کنند ، و بنابراین ایمنی و اثربخشی آنها را تضمین می کنند.}}}}}}}}}}
با سازماندهی توسعه استانداردهای طراحی ، ساخت و آزمایش برای تجهیزات پزشکی چاپ شده با فلز سه بعدی ، انجمن های صنعت و سازمان های استاندارد باید تولید و رفتار تجاری شرکت ها را کنترل کرده و کیفیت و رقابت محصولات {2 {2} را افزایش دهد
با استفاده از نوآوری تکنولوژیکی و اقتصاد مقیاس ، هزینه تجهیزات چاپ سه بعدی فلزی و تجهیزات پودر فلزی را کاهش دهید. همزمان با این پیشرفت ها ایجاد مواد چاپی معقول تر و مفیدتر برای حداکثر استفاده از منابع {2 {}}}}
اتخاذ مفاهیم و فناوری مدیریت تولید مدرن به معنای بهینه سازی فرآیندهای تولید ، افزایش و در نتیجه کاهش هزینه های تولید.