1. Batasan teknis terdiri dari batasan ganda pada material dan akurasi.
Meskipun pembuatan ulang fitur anatomi yang rumit dapat dilakukan dengan teknologi pencetakan 3D menggunakan logam, kendala teknologinya tidak dapat diabaikan:
Hambatan kinerja bahan: Bahan logam biomedis yang dapat dicetak seperti paduan kromium kobalt dan paduan titanium masih memiliki kelemahan dalam kualitas mekanik dan biokompatibilitas saat ini. Misalnya, paduan titanium biasa (Ti6Al4V) jauh lebih kaku (110 GPa) dibandingkan dengan tulang (10-30 GPa), sehingga dapat dengan mudah menimbulkan efek pelindung stres dan memengaruhi seberapa baik penyembuhan jaringan tulang.
Kurangnya pencetakan yang tepat berarti tidak dapat digunakan secara efektif dalam rekayasa jaringan pembuluh darah karena keakuratan pencetakan, terutama untuk detail kecil seperti diameter kapiler 8–10 μm, belum cukup meningkat.
Untuk menghilangkan pori-pori internal, implan cetakan logam 3D-menggunakan pengepresan isostatik panas (HIP), namun suhu tinggi dapat mengubah struktur material dan memengaruhi kekuatannya.
2. Tantangan penerapan klinis: teka-teki yang masuk akal mengenai biaya dan peraturan.
Teknologi pencetakan 3D logam memiliki beberapa kesulitan selama peralihan dari laboratorium ke aplikasi klinis:
Sertifikasi peraturan menghadapi kendala karena berbagai negara belum menyelaraskan kriteria sertifikasi mereka untuk perangkat medis cetak-3D. Misalnya, FDA AS mewajibkan sertifikasi 510(k) untuk implan, sedangkan peraturan MDR UE memiliki kriteria yang lebih ketat untuk data klinis, sehingga memicu peningkatan-biaya penelitian dan pengembangan lintas batas.
Risiko-biokompatibilitas jangka panjang: Belum diketahui bagaimana produk degradasi bahan baru (seperti paduan magnesium yang dapat terurai) memengaruhi jaringan di sekitarnya dan memerlukan dukungan data-tindak lanjut-jangka panjang.
Tantangan dalam pengendalian biaya: Bubuk logam khusus (seperti Ti6Al4V) dapat berharga 2.000 yuan/kg, dan biaya pemeliharaan peralatan melebihi 500.000 yuan per tahun. Skenario ini menyebabkan satu proses pencetakan memakan biaya tiga hingga lima kali lebih banyak dibandingkan metode standar.
3. Kendala pasar dan industri: ketidaksesuaian ekologi antara permintaan dan penawaran
Kurangnya kematangan rantai industri menimbulkan kesulitan dalam mendorong pencetakan 3D logam di sektor medis:
tingkat penetrasi peralatan yang rendah: Biasanya berharga lebih dari tiga juta yuan,-printer 3D logam kelas industri sebagian besar ditemukan di rumah sakit tersier dan fasilitas penelitian ilmiah besar, yang berada di luar jangkauan institusi medis akar rumput.
Kurangnya standarisasi bahan: pasar bubuk logam dalam negeri menunjukkan fenomena "hamburan, tidak teratur, dan kecil", dan indikator penting seperti distribusi ukuran partikel dan konsentrasi oksigen tidak memiliki norma yang seragam, sehingga mempengaruhi stabilitas pencetakan.
Kerjasama rantai industri tidak mencukupi: Tim medis bergantung pada insinyur luar untuk menyelesaikan pemrosesan data, sehingga menimbulkan biaya komunikasi yang besar; seluruh proses layanan mulai dari desain pemindai hingga pemrosesan-pasca pencetakan belum membentuk satu siklus tertutup.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminium-3d-printing-prototype-modeling.html