Jak může kovový 3D tisk zlepšit strukturální návrh zdravotnických prostředků?

May 14, 2025

Otevírání komplexní geometrie: Od „jednoduchých tvarů“ po „přírodní formy“

Metal 3D tisk umožňuje praktické použití biomimetrického designu v lékařském vybavení .

Technické výhody: Minimální průměr tyče 0,3 mm, nastavitelný rozsah porozity rozsahu 30–90%;

Mechanické vlastnosti: Zatímco pevná konstrukce má pouze tuhost 15 kN · m/kg, struktura mřížky titanové slitiny má specifickou tuhost 50 kN · m/kg .

Ortopedické implantáty nižší hmotnost o čtyřicet procent a účinek stínění stresu o sedmdesát procent .

Generovat distribuci pórů specifické pro pacienta v závislosti na datech CT;

Velikost pórů se pohybuje z 50 μm (proximální kosti) na 800 μm (distální kost) postupně .

Shear strength>15MPA, konvenční postřikovací povlak asi 5 MPa .

Proces návrhu: návrh gradientů hustoty založených na analýze konečných prvků;

Porovnání výkonu: Od 4,2 do 1,8 klesl faktor koncentrace napětí femorálního kmene;

Úspory materiálu: Snižte hmotnost o 35%, přesto zachovávejte sílu .

Metal 3D tisk používá strukturální kreativitu k výrobě lehkých nástrojů .

Technická implementace: Budování sofistikovaných kanálů vnitřního toku v tiskových konstrukcích;

Účinek úbytku hmotnosti: Radiální podpůrná síla je uchovávána, zatímco hmotnost kardiovaskulárního stentu je upuštěna o 60%.

Výsledky simulací odhalují 30% optimalizaci hemodynamiky .

Případ: 3D tištěné zubní rovnátka; Vypuštěná výstavba;

Material use: 50% less than with conventional braces; breathability: porosity>40%, čímž se zvyšuje pohodlí nošení .

Mezi technické výhody patří strukturální design s více měřítky (makroskopický mezoskopický mikroskopický);

Absorpce energie: Energie dopadu je absorbována dvakrát .

Směr aplikace: Vývoj sportovního lékařského ochranného zařízení .

Kovový 3D tisk provádí kombinovaný design několika materiálů a účelů:

Technologická inovace: Tisk slitiny titanu s kompozitem hydroxylapatitu;

Spojení rozhraní: Síla> 40MPA; konvenční povlaky pouze 30 mPa;

Biologická aktivita: Stimuluje rychlost 50% nárůstu růstu kostních buněk .

Případ: Tisk elastických modulů gradientních kolenních kloubů pomocí návrhu funkčního gradientu;

Distribuce materiálu se rozprostírá povrchový nízký modul (5GPA) na vnitřní vysoký modul (110GPA);

Klinická výhoda: o 40% méně opotřebení polyethylenové vložky

Technická aplikace: Síť vestavěných senzorů optických vláken;

Monitorování v reálném čase umožňuje měřit několik faktorů, jako je napětí, teplota, hodnota pH atd. .;

Vyhlídky na aplikace: Vytváření nástrojů inteligentní rehabilitace .

Precision Medicine dosažený prostřednictvím kovového 3D tisku závisí na datech pacienta .

Zdroj dat: CT/MRI 3D rekonstrukce;

Přesnost designu: Srovnání složitých anatomických forem na úrovni pod milimetru;

Chirurgický účinek: Zvyšte přesnost implantace o 30% a zkrátí dobu chirurgie na polovinu .

Technická implementace: Na základě distribuce hustoty kosti pacienta maximalizujte konstrukci .

Rozložení napětí: 40% špičkového stresu pokleslo

Míra uvolňování protézy klesla o 60% během dlouhodobého sledování .

Případ: 3D tisk individualizovaný maxilofaciální restaurování; Funkční inovace adaptace

Aspekty designu: Kousání připojení, body svalového připojení, estetická kritéria;

Od 75% do 98% spokojenosti pacienta

Od „konceptu“ do „praxe: klinická ověření

Probíhá klinické testování na inovativních kovových 3D tiskových konstrukcích .

Zde lze najít ortopedické použití .

Produkt: 3D tiskový porézní tantalum kovový acetabulární pohár

Statistiky následných kroků ukazují 5- roční míra přežití 92%, zatímco konvenční chirurgie revize poskytuje pouze 85%.

Objem kostního ingrowth přesahuje objem konvenční protézy o čtyřicet procent .

Případ: 3D tiskový zirkonový srdeční chlopň

Testování in vitro vyžaduje 100 milionů cyklů na standard ISO, zatímco 200 milionů cyklů bez selhání

Klinická studie: Nebyl žádný posun ventilu a míra průchodnosti 98% za 12 měsíců .

Tři zubní použití: 3D tisková koruna;

Mechanical characteristics: flexural strength>1200MPA, dostatečná pro oblast zadních zubů, aby vyhovovaly jejich žvýkacím požadavkům;

Pětiletá míra selhání dlouhodobě: 2%; Těsnost okraje udržována na 95%.

https: // www . China -3 dprinting . com/metal -3 d-tisk/vysoce kvalitní -3 d-tisk-frame . html

Odeslat dotaz