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廣皓天
智能制造網(wǎng)訊 3D打印通過對材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成各種形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸。醫(yī)療領(lǐng)域，如今已經(jīng)成為3D打印一大熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。
醫(yī)療器械器材本身具有嚴(yán)苛的精密屬性。因此，近幾年業(yè)內(nèi)對醫(yī)療器械器材、零部件生產(chǎn)配套的技術(shù)要求也有所提高。在醫(yī)療制件生產(chǎn)配套過程中，對大到高壓氧艙，小到助聽器、醫(yī)用紐扣、麻醉咽喉鏡等注塑產(chǎn)品的精度、韌性等要求明確。3D打印作為前沿技術(shù)之一，在醫(yī)療器械制造方面的應(yīng)用場景不斷擴(kuò)寬，應(yīng)用價值日益得到重視。
自2019年7月我國第一批3D打印醫(yī)療器械團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施以來，我國醫(yī)療3D打印應(yīng)用開始走上快車道。2020年7月1日，我國第二批3D打印醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)也正式實(shí)施，相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系的逐步建立，也為3D打印技術(shù)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了政策性支撐。
從整體來看，3D打印產(chǎn)業(yè)鏈包含了基礎(chǔ)配件、輔助運(yùn)行、3D打印設(shè)備、3D打印材料、產(chǎn)品應(yīng)用五個環(huán)節(jié)。基礎(chǔ)配件層包括芯片、步進(jìn)電機(jī)、激光器、控制電路板、打印噴頭、振鏡系統(tǒng)；輔助運(yùn)行層包括三維掃描儀、控制軟件、切片軟件、建模軟件；3D打印材料主要包括樹脂基材料、金屬材料、生物材料；3D打印設(shè)備主要包括桌面級打印機(jī)和工業(yè)級打印機(jī)；3D打印應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工業(yè)領(lǐng)域、軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。
應(yīng)用廣度方面，從初的醫(yī)療模型快速制造，逐漸發(fā)展到3D打印直接制造助聽器外殼、植入物、復(fù)雜手術(shù)器械和3D打印藥品，3D打印在國內(nèi)的醫(yī)用已經(jīng)不再局限于某一個具體場景。應(yīng)用深度方面，3D打印沒有生命的醫(yī)療器械正向打印具有生物活性的器官、人工組織方向發(fā)展。
從具體應(yīng)用場景來看，在膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷修復(fù)手術(shù)中，醫(yī)生首先要去除殘存的前交叉韌帶，然后準(zhǔn)確地替換上移植韌帶。如要保證手術(shù)的精準(zhǔn)和微創(chuàng)，醫(yī)生需要借助一種精密而特殊的手術(shù)工具。制造這種工具的鎳鉻鐵合金是一種難加工材料，使用傳統(tǒng)的機(jī)加工方式制造該手術(shù)工具的難度很高，而且所花費(fèi)的時間長、成本高。這種情況下，使用金屬3D打印技術(shù)進(jìn)行制造則更為適合。
手術(shù)導(dǎo)板是醫(yī)生在手術(shù)中輔助手術(shù)的重要工具。3D打印手術(shù)導(dǎo)板做為輔助手術(shù)的一大工具，在實(shí)際中的應(yīng)用較為常見。通常來講，作為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)外科手術(shù)的強(qiáng)有力工具，手術(shù)導(dǎo)板基于三維重建和手術(shù)模擬，通過數(shù)字化設(shè)計(jì)并3D打印而成，能夠幫助醫(yī)生在術(shù)中精準(zhǔn)實(shí)施手術(shù)，助力手術(shù)過程的順利進(jìn)行。
對于3D打印而言，連續(xù)進(jìn)行打印不同設(shè)計(jì)并不意味著重新產(chǎn)生組裝成本，這使輔助制造商可以大規(guī)模定制各種醫(yī)用零件。在成本方面，3D打印不僅在生產(chǎn)過程中受益，而且采用技術(shù)本身的成本也比其他制造方法便宜。舉例而言，低價FDM打印機(jī)可以幾百美元購買，而且可以自由設(shè)計(jì)各式各樣的產(chǎn)品。
據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)分析，從2015年到2020年，3D打印醫(yī)療器械市場一直以25.3%的年復(fù)合增長率增長，到2020年將達(dá)73.3億美元。如此巨大的市場空間，也吸引著許多投資者入場。推出高品質(zhì)的3D打印醫(yī)療器械，也將為相關(guān)企業(yè)帶來豐厚的市場收益和寶貴的發(fā)展機(jī)遇。
當(dāng)今時代已進(jìn)入新一輪的工業(yè)升級浪潮中，在信息化、智能化、數(shù)字化技術(shù)發(fā)展日益成熟的背景下，3D打印作為一項(xiàng)重要的技術(shù)被應(yīng)用在工業(yè)、醫(yī)療、建筑中，無疑會給世界各國的經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展帶來新的動力。
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