3D打印醫(yī)療器械產(chǎn)品存在哪些問題?

paiwen   2017-02-08 13:14:45

問題1:理論拖后腿


3D打印現(xiàn)在很火,但在設(shè)計(jì)方面還是落后于技術(shù)開發(fā)方面。以醫(yī)用技術(shù)為例,打印一個鎖骨或關(guān)節(jié),形狀上已經(jīng)精確可控,與人體完全匹配,但人體是活體,各個部位要承受不同的力度,這對植入物的要求非常高。


目前3D打印一般都是用多孔結(jié)構(gòu),因此什么樣的微孔最好?多孔結(jié)構(gòu)與生物力學(xué)性能關(guān)系如何?這都是值得探討的問題。如果長期的跟蹤發(fā)現(xiàn)植入的3D打印部件不如傳統(tǒng)的部件,這則是技術(shù)需要進(jìn)一步提高。


問題2:配套軟件缺乏


目前來講,3D打印還處于相對初期的階段,數(shù)據(jù)積累不夠,要建立大量可靠的數(shù)據(jù)庫還需要做大量的工作。


3D打印在數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、數(shù)字分析,基于人體組織個性化測量、分割系統(tǒng),以及精準(zhǔn)建模系統(tǒng)等配套軟件方面還需要做大量工作,以支持3D打印技術(shù)的發(fā)展。


問題3:外形適配與力學(xué)適配


植入物要發(fā)揮良好的作用需要考慮外形適配和力學(xué)適配的問題。從長期來看,力學(xué)適配比外形適配更重要。因?yàn)槿说墓穷^是一個動態(tài)平衡的過程,雖然有很強(qiáng)的自愈能力,但是一些大的缺損還是需要借助植入物愈合。植入物設(shè)計(jì)不好或者力學(xué)不適配,可能會刺激骨吸收或加速破骨進(jìn)程,使原先十分契合的植入物慢慢變的不般配。所以,在做3D打印產(chǎn)品時必須關(guān)注人體長期的需要。


個性化打印的標(biāo)準(zhǔn)件能達(dá)到傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件達(dá)不到的治療要求,但是“個性化”并不意味“都適用”。個性化器械適用于哪些適應(yīng)癥?判斷依據(jù)是什么?標(biāo)準(zhǔn)器械與個性化器械的遠(yuǎn)期療效優(yōu)劣如何判定?這都是要解決的問題。因?yàn)?D打印是新生事物,藥監(jiān)局會更關(guān)注其用在哪些方面。


問題4:要速度還是要精度


3D打印是一層層來制作物品,如果想把物品制作的更精細(xì),則需要每層厚度減小;如果想要提高打印速度,則需要增加層厚,而這勢必影響產(chǎn)品的精度質(zhì)量。這就存在一個問題,質(zhì)量精度和效率不能兼顧。若生產(chǎn)同樣精度的產(chǎn)品,同傳統(tǒng)的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)相比,沒有成本上的優(yōu)勢,尤其是考慮到時間成本,規(guī)模成本之后。

問題5:評價方法、標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)


每一個產(chǎn)品都有對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),但目前3D打印醫(yī)療器械在評價方法和標(biāo)準(zhǔn)體系方面仍比較缺失,基本上是參考相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。但從整個行業(yè)的發(fā)展來說,沒有標(biāo)準(zhǔn),就難以形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。因此,3D打印醫(yī)療器械在材料標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、安全可靠性和有效性方面的評價方法和標(biāo)準(zhǔn)體系都需要完善起來。


問題6:產(chǎn)品穩(wěn)定性與一致性


3D打印目前最有可能得到快速應(yīng)用的是醫(yī)療器械方面,這類產(chǎn)品對穩(wěn)定性的要求特別高,對廠家和醫(yī)生來說都是很大的挑戰(zhàn),尤其現(xiàn)在醫(yī)患矛盾嚴(yán)重。


3D打印增材制造存在一些技術(shù)門檻,如:“熔融”Ti進(jìn)入“打印單元”成晶后,各微晶表面缺陷不能完全消失;打印單元間的界面消除是個巨大的問題;摻雜外來相(元素)增加打印難度和缺陷;材料各向異性導(dǎo)致的力學(xué)性能各向異性,這是存在的一個隱患。另外,設(shè)備與人員素質(zhì)不同也導(dǎo)致穩(wěn)定性不可控。


問題7:產(chǎn)品可靠性


3D打印的粉末微粉很難處理,但如果不處理,長期來講存在很大的隱患,會導(dǎo)致炎癥和其他的一些不良反應(yīng)。


問題8:原材料


不規(guī)則粉末外形經(jīng)常呈現(xiàn)棱角或者鋸齒狀,從而通過軟管或者鋪在打印床上時出現(xiàn)彼此勾連。球形金屬粉體的主要好處就是材料的行動性大幅度增加,而且完美的球形導(dǎo)致粉末能夠更緊密的堆積。

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