新材料促进3D打印医疗领域的创新和发展

导读：增材制造将使个性化的医疗设备得以快速进步和发展，随着3D打印机的进步，制造商为医疗应用创新新材料和相关产品，为患者提供定制的矫形器、假肢、假牙等。医疗增材制造市场正在不断扩大，相关材料和技术也在不断创新，那么3D打印在医疗领域中的应用有哪些？医疗增材制造的发展方向有哪些？



3D打印在医疗领域的应用
除了常用于植入物的金属3D打印外，与医疗应用相关的3D打印主要有两种类型：立体光固化成型术(SLA) 和选择性激光烧结(SLS)。SLA 的制造精度很高，能够生产具有精细特征、高精度、各向同性的原型和最终用途部件，在医疗保健行业占据主导地位。此外，生物相容性材料已经可用于 SLA 3D 打印机中，这些材料专为满足灭菌和皮肤接触的需要而设计，有多种颜色可供选择，例如黑色、白色、透明或琥珀色，能够适用于不同用途。

SLS 3D打印正在兴起，这种技术使用高功率激光将聚合物粉末的小颗粒烧结成固体结构，成为其他行业制造商的热门选择。SLS的每个零件成本低且生产率高，是快速原型制作和创建最终用途零件的理想选择。用于 SLS 打印机的新型皮肤安全材料将使医疗行业能够从这种 3D 打印类型中获益。相关的3D打印材料在上市前经过测试，符合ISO刺激和皮肤致敏标准，因此可用于定制医疗应用，例如假肢、医疗器械、推注装置、运动器材、矫形器等。

新材料促进创新


△用 3D 打印制作的各种医疗设备和部件。

材料创新与3D打印的医疗应用之间存在直接关联，所有新的医疗技术都必须符合监管标准，以确保患者安全，增材制造领导者也必须遵守这些标准。3D打印行业需要创造符合医疗要求的材料，进而实现3D打印的创新和新应用。例如，牙科实验室和诊所使用混合材料来制作定制的牙冠和牙桥、种植体、假牙等，轻松且成本较低。

开发新的医疗级材料对于扩大医疗保健专业人员对医疗点制造的使用至关重要。医疗保健材料的制造过程包括通过 ISO 13485 认证、FDA 注册、ISO 10993 和 USP 生物相容性和灭菌相容性测试。当开发新材料时考虑到安全和医疗保健应用，增材制造的创新和采用就会得到推进。这不仅增加了个性化医疗保健的机会，还可以为更灵活的医疗供应链奠定基础，同时在未来几年改善手术、医学生教育和患者参与度。

3D 打印创新的下一步是什么？
用于医疗应用的各种 3D 打印工作流程和材料将推动医疗保健向前发展，为研究人员、外科医生、放射科医生、设备工程师、牙医和牙齿矫正医生提供工具，为患者提供个性化、精准的医疗服务。除了以较低的成本提供患者专用设备和新的医疗设备创新之外，这些材料还有助于降低风险并提高医疗供应链的敏捷性，同时在未来几年改善手术、受训者教育和患者参与度。




早期的 3D 打印技术用于为患者制造定制的解剖模型、高级假肢、医疗设备等。在疫情期间，3D打印技术能够缩短医疗响应时间，当鼻拭子短缺时，USF Health、Northwell Health 和 Tampa General Hospital 合作在Formlabs上打印了COVID-19 鼻拭子。这种灵活的反应表明医疗保健领导者可以如何利用医疗 3D 打印和这些材料来创建更灵活的供应链，为下一次危机做好准备。这是一个关于全球医疗机构如何合作拯救生命的案例研究。

为向前迈进，医疗设备设计师和制造商必须了解3D打印中可用于医疗保健应用的技术和材料，随着新的医疗安全材料的开发，以更低的成本为患者提供医疗服务的可能性增加了。材料创新和3D打印技术在医疗保健领域的日益普及将使供应商、设施和制造商变得更加灵活，并比以往更快地响应危机和患者需求。