1. Den tekniska begränsningen består av dubbla gränser för material och noggrannhet.
Medan exakt återskapande av komplicerade anatomiska egenskaper är möjlig med 3D-utskriftsteknik med metall, kan dess tekniska begränsningar inte bortse från:
Flaskhals för materialprestanda: Utskrivbara biomedicinska metallmaterial som koboltkromlegeringar och titanlegeringar har fortfarande brister i mekaniska egenskaper och biokompatibilitet just nu. Till exempel är en vanlig titanlegering (Ti6Al4V) mycket styvare (110 GPa) jämfört med ben (10-30 GPa), vilket lätt kan orsaka stressavskärmande effekter och påverka hur väl benvävnad läker.
Bristen på exakt utskrift innebär att den inte kan användas effektivt inom vaskulär vävnadsteknik eftersom utskriftsnoggrannheten, särskilt för små detaljer som kapillärdiameter på 8–10 μm, inte har förbättrats tillräckligt.
För att bli av med inre porer använder 3D--tryckta metallimplantat varm isostatisk pressning (HIP), men de höga temperaturerna kan förändra materialets struktur och påverka dess styrka.
2. Kliniska tillämpningsutmaningar: den rimliga gåtan av kostnader och regler.
Metall 3D-utskriftsteknik har flera svårigheter under hela övergången från labb till klinisk tillämpning:
Regulatorisk certifiering möter hinder eftersom olika nationer ännu inte har harmoniserat sina certifieringskriterier för 3D-utskrivna medicinska apparater. Till exempel kräver amerikanska FDA 510(k)-certifiering för implantat, medan EU:s MDR-regler har hårdare kriterier för kliniska data, vilket leder till en ökning av-gränsöverskridande forsknings- och utvecklingskostnader.
Långsiktig-biokompatibilitetsrisk: Det är ännu inte känt hur nedbrytningsprodukter av nya material (som nedbrytbara magnesiumlegeringar) påverkar omgivande vävnader och kräver lång-uppföljning-uppföljningsdata.
Utmaningar för kostnadskontroll: Specialiserade metallpulver (som Ti6Al4V) kan kosta 2000 yuan/kg, och kostnaderna för underhåll av utrustning går över 500000 yuan per år. Detta scenario leder till att en enda utskriftsprocess kostar tre till fem gånger mer än standardmetoder.
3. Marknads- och industriella begränsningar: obalansen i ekologi mellan efterfrågan och utbud
Bristen på industriell kedjemognad utgör en svårighet för uppmuntran av metall 3D-utskrift inom den medicinska sektorn:
låg utrustningspenetrationshastighet: Vanligtvis kostar det över tre miljoner yuan, industriella-3D-skrivare i metall finns oftast på tertiära sjukhus och stora vetenskapliga forskningsanläggningar, som är utom räckhåll för medicinska institutioner på gräsrotsnivå.
Brist på materialstandardisering: den inhemska metallpulvermarknaden uppvisar ett fenomen av "spridning, oordning och liten", och viktiga indikatorer som partikelstorleksfördelning och syrekoncentration saknar enhetliga normer, som påverkar utskriftsstabiliteten.
Inte tillräckligt med industriellt kedjesamarbete: Medicinska team är beroende av externa ingenjörer för att avsluta databearbetningen, vilket genererar betydande kommunikationskostnader; Hela processen med tjänster från skannerdesign till efter-utskriftsbehandling har ännu inte bildat en sluten slinga.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminium-3d-printing-prototype-modeling.html