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浅谈金属3D打印在骨科植入物领域的应用

2015-3-27 12:38 阅读: 1793 评论: 0 来源: 医疗器械创新网 编辑: ygzx1
[导读]3D打印技术在医疗方面的应用正在不断扩展。依托于医学扫描和成像技术(CT、MRI、超声波),这种新的方法为医疗提供了更多经济而有效的解决方案,正在改变现有医疗行业的供应链。 在这方面一个值得注意的事情是,美 ...
3)机械性能升级
3D打印的部件与传统制造技术,如铸造,生产出来的部件相比,往往具有更好的机械性能。因为有的金属3D打印工艺会涉及到非常专业前沿的冶金学技术,能够生成独特的微观结构。据天工社所知,经过妥善处理,金属3D打印能够产生精制晶粒,这是因为热影响区域直接环绕着激光熔池,所以可以快速获得热能。此外,作为金属3D打印价值链的一部分,后处理中的热处理也可以进一步提高预成品的机械性能。
其结果是,该部分可能因为厚度的稍稍减少而变得更轻,这降低了患者的不适感,而且不会牺牲其它属性。
4)3D打印和矫形金属植入物之间的协同作用
钛金属具有高弹性模量,容易导致植入物和骨头之间的弹性失配,并限制了这种材料的使用。一种低弹性杨氏模量有助于避免“应力屏蔽”(即由于植入物导致的骨骼正常应力的消失),而“应力屏蔽”则会导致骨质密度的降低。
由于金属3D打印技术能够指定构建对象的孔隙度,因此可以通过改变体积分率和多孔结构的尺寸分布来解决这个问题。事实上,多孔钛的弹性模量会随着孔径的增加而减小,而植入物可以通过量身定制具有类似人骨的机械性能。
此外,传统上使用减材制造的金属植入物通常会在表面施加多孔表面涂层,以便于骨内生长和整个植入物的结合。而金属3D打印则能够将提供强度的致密承重结构与精确而互相连接的开放气孔诱导骨生长有机地结合在一起。
最后一点,但同样重要的是,当骨科植入物需要固定的时候,金属3D打印的预成品部件的粗糙表面可以消除下游涂覆操作的需要,节省了时间和金钱。
(摘自医疗器械创新网)
关键词:打印,植入物,金属,表面,定制
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