従来の医療機器の製造で使用される標準的で大規模な生産モデルは、患者の分散から生じる特定のニーズを満たすのに苦労しています。たとえば、整形外科インプラントの分野のすべての患者は、独自の骨形、サイズ、および構造を持っています。従来のインプラントが患者の骨に正確に適合できない場合があるため、外科的結果が不十分で問題のリスクが高くなる可能性があります。患者CTスキャンやMRIなどの医療画像データに応じて正確な3Dモデルを作成する能力により、金属を使用した3D印刷技術は、インプラントを大幅にパーソナライズおよびカスタマイズすることができます。例として、股関節や膝関節などの洗練されたインプラントを使用すると、医師は患者の特定の状態に応じて骨構造に正確に適合するデバイスを作成でき、外科的精度を高め、感染や緩みなどの合併症のリスクを低下させ、骨組織の再生と修復を刺激します。歯科の領域では、この技術は、患者の口腔解剖学と正確に一致し、個別化された歯列矯正装置と歯科インプラントを生成し、患者の口腔機能を回復し、生活の質を向上させることもできます。
医療機器には、複雑な内部構造と正確なフォームを備えた多くのコンポーネントがあり、従来の生産技術がこれらのコンポーネントを処理する重要な課題を見つけます。たとえば、複雑なチャネル、グリッドレイアウト、または多孔質アーキテクチャを備えた一部の医療機器は、費用がかかり、効果がなく、従来の方法を使用して正確な生産に到達するのが困難です。これらの複雑な構造を積み重ねるレイヤーごとに、金属3Dプリントのテクノロジーはそれらを容易に作成できます。たとえば、多孔質インプラントの設計は、細胞の発達と血管新生に最適な条件を生み出し、それにより術後の回復プロセスを早める可能性があります。 3Dメタル印刷技術は、特に心血管順と進行した骨欠損修復のために、複雑な幾何学的形状と内部構造を特徴とするステントと修復物を生産し、それにより医療機器の性能と治療効果を高めます。
医療機器は、伝統的に、金型の製造、鋳造、機械加工などを含むいくつかの接続を通じて生産されています。難しい手順です。製造サイクルは長いですが、コストもかなり高いです。デジタルモデルに基づいて、金属3Dプリントのテクノロジーは、金型を必要とせずに固体アイテムを直接構築できるため、生産プロセスを簡素化できます。この利益は、処理サイクルを大幅に短縮し、材料の廃棄物を防ぎ、コストのかかる金型費用を削減します。たとえば、従来の航空宇宙コンポーネント処理には、多くの時間と高価なコンポーネントが必要です。フラクションの最大95％を、製粉中に削除する必要があります。それにもかかわらず、選択的レーザー融解（SLM）技術を使用して航空宇宙の金属部品を形成することで、コストを大幅に削減し、製造効率を高めることができます。金属用の3D印刷技術は、生産効率を大幅に向上させ、製造コストを削減し、企業が製品をより速く市場に押し上げ、医療機器を生産するのに役立つ可能性があります。材料の適用範囲を広げます
金属による3Dプリンティングは、医療機器の生産にアクセスできる材料のスペクトルを拡大しています。金属3Dプリントは、チタン合金やステンレス鋼などの従来の材料に加えて、さまざまな新しい生体適合性材料を徐々に組み込んでいます。たとえば、医療グレードの純粋なタンタルと医療グレードのニッケルチタン合金は、さまざまな医療機器のニーズに合う可能性のある優れた生体適合性と機械的品質を持っています。これらの新しい素材を使用すると、医療機器の創造的なデザインとパフォーマンスの強化の機会が増えます。同時に、金属3D印刷技術には高い材料利用率があり、持続可能な開発基準と材料廃棄物の低下を果たすのに役立ちます。
Metal 3Dプリンティングの技術は、医療機器の研究開発とイノベーションに強力な技術支援を提供します。この方法により、研究者はいくつかのパフォーマンステストと最適化実験モデルとプロトタイプを迅速に作成できます。このプロセスは、R＆Dサイクルを大幅に短縮し、R＆Dの費用を削減し、新製品の速度の導入を早めます。たとえば、生物医学部門では、3D医療モデルの迅速な生産に最初に使用されました。技術が開発されるにつれて、補綴物、カスタマイズされた補綴物、骨インプラントを生産するために徐々に使用されています。同時に、この技術は医学教育のための新鮮なアプローチを提供します。医師は、人間の骨、臓器などの実際の指導モデルを印刷することにより、人体の建築をよりよく把握することができ、それにより外科的手術の精度と能力を高めます。
金属による3Dプリントの技術は大幅に進歩していますが、技術的および材料の制限が存在し続けています。高精度を必要とする特定の医療機器については、印刷の精度と表面の品質を改善する必要があります。さらに、現在、金属3Dプリントに利用できる種類の材料は比較的少なく、一部の材料のパフォーマンスは十分に安定していないため、特定の業界でのこの技術の実装が制限されています。
金属3Dプリントされた医療機器は個別化されたカスタマイズを可能にするため、すべての製品は独自性を持ち、臨床試験の計画と実行を複雑にします。従来の臨床試験アプローチは、パーソナライズされたアイテムの評価目標を満たすのに挑戦的であるため、製品の安全性と有効性を保証するために、より科学的および論理的な臨床試験システムを構築する必要があります。
人体における金属3Dプリントされた医療機器の長期的な結果はまだ不明です。医師と患者は、比較的新しく、その使用をサポートするための包括的な長期臨床データを欠いているため、この技術の安全性と信頼性について質問があります。したがって、金属3D印刷された医療機器に関する長期追跡研究を強化する必要があり、より多くの臨床データを収集する必要があり、将来の製品開発の基盤をこの情報によって提供する必要があります。
現在、金属3D印刷機器はかなり費用がかかり、印刷材料のコストもいくらか高価であるため、金属3D印刷された医療機器の生産コストが高くなり、大規模な製造と用途が制限されます。さらに、金属3D印刷の製造効率は非常に低いため、大規模な市場需要を満たすことは困難です。コストを削減し、生産効率をさらに高める必要があります。
https：\/\/www.china -3 dprinting.com\/Metal -3 d-printing\/cocr-alloy -3 d-printed-dental-crown.html