醫療行業(ye) 正在迅速變化。雖然在技術和生物醫學工程領域取得了重大進展,但醫療器械製造商仍然需要可行的選擇,以高效、低成本的方式為(wei) 患者和醫療保健提供者製造器械和設備。
此外,該行業(ye) 對可定製的生物相容性和滅菌性組件有著巨大的需求。
雖然許多設備製造商仍在使用傳(chuan) 統的生產(chan) 方法,但3D打印技術正在使快速而廉價(jia) 地製造生物相容性和可滅菌組件成為(wei) 可能。
一、3D打印在醫學領域的應用
3D打印有許多新穎的應用,正在對醫療行業(ye) 產(chan) 生巨大的影響。其中包括:
3D打印假肢:需要定製假體(ti) 以滿足每位患者的需求,使其生產(chan) 既昂貴又費時。通常,裝配過程需要多個(ge) 鑄件和後續預約,以確保它們(men) 合適。有了3D打印,病人不再需要物理模具。使用掃描儀(yi) ,數據可以輸入到3D打印機,打印機將開發一個(ge) 模型,作為(wei) 單次訪問中定製假肢的基礎。
病人設備和植入物:助聽器、人工關(guan) 節和心髒瓣膜都已迅速轉換為(wei) 3D打印。助聽器和心髒瓣膜可以在一天內(nei) 生產(chan) 出來,而它們(men) 過去需要一周時間。此外,矽膠心髒瓣膜相比傳(chuan) 統心髒瓣膜提供了重大升級,因為(wei) 其安裝更為(wei) 精確。
牙科和正畸:牙科和正畸領域的工具也需要高度定製。義(yi) 齒、牙冠、植入物和固定器必須進行定製以滿足患者的需求。如今,3D掃描和X射線可用於(yu) 在短時間內(nei) 使用可消毒塑料製作3D打印模型。
二、3D打印在醫療行業(ye) 中的優(you) 勢
醫療行業(ye) 的製造部件要求精確,以確保兼容性、可靠性和合規性。將3D打印作為(wei) 生產(chan) 零部件的一種選擇,為(wei) 該行業(ye) 帶來了許多好處,包括:
●由於(yu) 不需要工具,成本降低
●醫療行業(ye) 的空間往往較小,這意味著3D打印使此過程更加經濟實惠
●客戶可以靈活地訂購,允許他們(men) 在短時間內(nei) 更改設計
●與(yu) 傳(chuan) 統方法相比,時間更短
隨著醫學領域的進步和對高度可定製設備、組件的需求不斷增加,3D打印可以為(wei) 行業(ye) 提供一種高效生產(chan) 這些設備的選擇。隨著製造生物相容性、滅菌性和高效組件的更多選擇,醫療行業(ye) 可以提供更好的患者治療效果。
三、醫療領域常用的3D打印高分子材料
醫療行業(ye) 中用於(yu) 3D打印的材料比傳(chuan) 統材料有了重大的升級。TPU和尼龍都被FDA評為(wei) 醫療設備的I至VI級。這意味著它們(men) 可以處理長時間的皮膚接觸而不會(hui) 引起細胞毒性。3D打印中使用的一些最流行的高分子材料包括:
1、PA12
PA12 即尼龍12,又叫聚十二內(nei) 酰胺、聚月桂內(nei) 酰胺,是一種長碳鏈尼龍,目前在3D打印中多用於(yu) SLS工藝。
相比其他材料,PA12 粉末具有高流動性、低靜電、低吸水性、熔點適中及製品的高尺寸精度等優(you) 異的特性,耐疲勞性和韌性也可滿足需要較高機械性能的工件,因此尼龍 12 逐步成為(wei) 工程塑料 3D 打印的理想材料。
PA12也是最快、最實惠的醫療級打印材料,並且與(yu) Multi Jet Fusion打印和SLS兼容。PA12已通過USP I-VI級和ISO 10993認證。在醫療領域應用,有些3D打印公司的PA12增材製造產(chan) 品可以在蒸汽高壓滅菌器中消毒。
3D打印假體(ti) :HP Multi Jet Fusion PA12(設計和製造:Nunnery OPT)
2、ESTANE® TPU
ESTANE®TPU是目前FDA批準的唯一一種3D打印熱塑性彈性體(ti) ,是路博潤旗下牌號產(chan) 品,可用於(yu) 熔絲(si) 製造 或 粉床熔融 3D打印機。
此前Lubrizol(路博潤)曾宣布,其用於(yu) 3D打印的ESTANE 3D TPU M95A粉末通過了符合ISO 10993-5和10993-10標準的皮膚過敏和細胞毒性測試。
該材料是為(wei) 惠普Multi Jet Fusion (MJF)技術設計的,現在產(chan) 品設計人員可以利用3D打印技術用於(yu) 需要皮膚接觸的終端應用。因此,路博潤公司稱,該材料將有利於(yu) 鞋類、假肢和矯形器以及電子設備的可穿戴設備的應用。
3、PC-ISO
PC-ISO是3D打印公司stratasys的材料體(ti) 係之一,是一種生物相容性聚碳酸酯,用於(yu) FDM 3D打印。它可用於(yu) 外科手術模具。
這些材料使得通過3D打印生產(chan) 的組件能夠滿足生物相容性和滅菌要求。
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