1 Prinsip teknis adalah transisi dari model komputer ke kemampuan beradaptasi biomekanik . adaptasi analitik .
Sumber balok berenergi tinggi digunakan dalam pencetakan 3D logam, seperti elektron beam lebur (EBM) dan laser laser selektif (SLM), untuk melelehkan logam bubuk satu lapisan pada satu waktu, menciptakan struktur padat dan kompleks secara langsung . manfaat utama mengikuti dari dari:
Adaptasi individual: Menggunakan data CT/MRI pasien, model 3D dibangun untuk mencapai akurasi pencocokan geometris 0,1 milimeter dengan tulang alami;
Membuat lubang berbentuk sarang lebah (dengan ukuran antara 200-800 μm dan porositas 60-80%) untuk meniru struktur tulang alami membantu kekakuan material ({{3} {5 {{5 {{5 {{5 {{5 {{5 {{{{sekitar 18 {sekitar {sekitar {sekitar {sekitar {sekitar 18 {sekitar {sekitar 18 {sekitar {sekitar 18 {sekitar 18 {sekitar {sekitar 18 {sekitar 18 {sekitar 18 {sekitar 18 {sekitar 18)
Kami menciptakan alur kecil di permukaan implan untuk memandu pertumbuhan sel dalam arah tertentu, mempromosikan perkembangan pembuluh darah melalui saluran internal, dan menciptakan lingkungan penyembuhan yang meniru kondisi alami .
2 Inovasi Bahan: Kerajinan Juggling Mekanik Properti dengan Biokompatibilitas
Meskipun paduan titanium yang banyak digunakan (ti6al4v) sangat bagus untuk tetap berpegang pada tulang dan melawan karat, modulus elastis dari 110 GPa dapat menyebabkan masalah yang disebut pelindung stres . generasi berikutnya dari sistem material membuat kemajuan dalam mengatasi penghalang ini {..
Paduan Ti Ta (75 GPa) dan Ti NB (45 GPa) mengubah struktur kisi mereka dengan elemen tantalum/niobium, membuatnya lebih kaku dan lebih mirip dengan tulang .
Menggunakan laser bubuk Teknologi leleh untuk membangun lubang gradien menurunkan total modulus elastis dari implan ke 5-20 GPa .
Deposisi Pelapisan Paduan Titanium dengan Hydroxyapatite (HA) atau Bioglass (seperti 45S5) akan meningkatkan lengket sel pembentuk tulang dan penumpukan bahan tulang .
3 Dari imitasi anatomi hingga rekonstruksi fungsional biologis, filosofi desain
Desain tulang buatan memasuki ranah renovasi fungsional setelah melampaui pencocokan bentuk:
Metode optimasi topologi menggunakan analisis elemen hingga untuk meniru bagaimana beban didistribusikan dalam tubuh, menemukan cara terbaik untuk menangani stres saat menggunakan jumlah material paling sedikit .
Mengontrol porositas pada tingkat yang berbeda: pori -pori kecil (<100 μm) affect how cells act, creating a supportive structure of "vascular bone units" while designing larger pores: Make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5-2 mm per year to transition from a "temporary support to permanent bone tissue." er pores: Make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5–2 mm per year to transition from a "temporary support to permanent bone tissue." They make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5–2 mm per year to achieve the change from "temporary support to permanent bone tissue."
Desain Adaptif Dinamis: Buat paduan seng yang melawan bakteri dan paduan magnesium biodegradable yang rusak pada tingkat 0.5-2 mm per tahun untuk mencapai perubahan dari "dukungan sementara ke jaringan tulang permanen ."
4 Manufaktur Sistem menggunakan presisi tinggi dan membutuhkan kontrol yang tepat, dari data ke praktik klinis . praktik nical . praktik nical . praktik klinis praktik . {{4}
Enam fase utama terdiri dari seluruh proses pembuatan . Sistem menggunakan proses tinggi:
Dengan perlindungan gas inert, ikatan metalurgi terjadi ketika laser menyentuh bubuk, dengan ketebalan lapisan diatur ke antara 20 dan 50 μm . ketebalan diatur antara 20 dan 50 μm .
Buat file STL yang dapat dicetak dengan mimik untuk mereplikasi lingkungan biomekanik setelah implantasi .
Dengan perlindungan gas inert, ikatan metalurgi terjadi ketika laser menyentuh bubuk, dengan ketebalan lapisan diatur ke antara 20 dan50 μm .
Hot isostatic pressing menghilangkan ketegangan internal; Pemolesan elektrokimia meningkatkan kehalusan permukaan menjadi RA 1 . 6 μm.
Microscopic CT testing for pore connectivity, universal testing machine testing for compressive strength (>200 MPa)
Sterilisasi Gamma Ray menjamin sterilitas dengan umur simpan lebih dari lima tahun .
5 Aplikasi Klinis: Lompatan dari lab ke meja operasi
Ovzhongshan Operasi Reseksi EN Bloc-Bloc Seventh Hospital mencapai perbaikan stabilitas tubuh tulang belakang real-time melalui pencetakan 3D; Operasi reseksi toraks en blok mencapai perbaikan stabilitas tubuh tulang belakang real-time melalui pencetakan 3D; Operasi reseksi toraks en blok mencapai perbaikan stabilitas tubuh tulang belakang real-time melalui pencetakan 3D; Operasi reseksi toraks en blok mencapai perbaikan stabilitas tubuh tulang belakang real-time melalui pencetakan 3D; Operasi reseksi toraks en blok mencapai perbaikan stabilitas tubuh tulang belakang real-time melalui pencetakan 3D; Operasi implan telah dilakukan di seluruh dunia, sebagian besar untuk:
Operasi reseksi en bloc Thoracic di Rumah Sakit Ketujuh Zhongshan mencapai perbaikan stabilitas tubuh tulang belakang waktu nyata melalui pencetakan 3D;
Perbaikan Fraktur Kompleks: Institut Fraunhofer dalam waktu penyembuhan perancah trabecular yang meniru tulang Jerman sebesar 40%.
Piala asetabular cetak 3D dari perusahaan Swiss synthes menurunkan laju kelonggaran hingga di bawah 2% dengan menggunakan konstruksi berpori .
6 Tantangan dan Kesulitan Masa Depan: Pabrikan Presisi untuk Regenerasi Cerdas:
Tulang dicetak 3D logam masih memiliki tiga masalah utama, terlepas dari manfaat teknologi hebat:
Kontrol Biaya: Peralatan Biaya Ponsultan adalah tiga hingga lima kali lipat dari metode konvensional;
Efisiensi Pencetakan: Satu item membutuhkan 12 hingga 24 jam untuk menghasilkan .
Hambatan Regulasi: FDA AS dan EU Ce telah mensertifikasi hanya beberapa barang di seluruh dunia .
Pengembangan di masa depan akan fokus pada bidang -bidang berikut:
Kami sedang mengembangkan paduan memori bentuk yang memungkinkan implan untuk beradaptasi dan cacat saat dipanaskan ke suhu spesifik dalam tubuh .
Menggabungkan sel dan faktor pertumbuhan memungkinkan seseorang untuk mencapai integrasi "transplantasi kultur cetak ."
Sensor Terintegrasi Melacak Integrasi Tulang dan Kirim Umpan Balik Waktu Nyata melalui Transmisi Nirkabel, sehingga bertindak sebagai pemantauan cerdas .
https: // www . cina -3 dprinting . com/metal -3 D-printing/slm -3 D-printing-metal . html