3D打印医疗器械产品存在哪些问题?

paiwen   2017-02-08 13:14:45

问题1:理论拖后腿


3D打印现在很火,但在设计方面还是落后于技术开发方面。以医用技术为例,打印一个锁骨或关节,形状上已经精确可控,与人体完全匹配,但人体是活体,各个部位要承受不同的力度,这对植入物的要求非常高。


目前3D打印一般都是用多孔结构,因此什么样的微孔最好?多孔结构与生物力学性能关系如何?这都是值得探讨的问题。如果长期的跟踪发现植入的3D打印部件不如传统的部件,这则是技术需要进一步提高。


问题2:配套软件缺乏


目前来讲,3D打印还处于相对初期的阶段,数据积累不够,要建立大量可靠的数据库还需要做大量的工作。


3D打印在数字产业化、数字分析,基于人体组织个性化测量、分割系统,以及精准建模系统等配套软件方面还需要做大量工作,以支持3D打印技术的发展。


问题3:外形适配与力学适配


植入物要发挥良好的作用需要考虑外形适配和力学适配的问题。从长期来看,力学适配比外形适配更重要。因为人的骨头是一个动态平衡的过程,虽然有很强的自愈能力,但是一些大的缺损还是需要借助植入物愈合。植入物设计不好或者力学不适配,可能会刺激骨吸收或加速破骨进程,使原先十分契合的植入物慢慢变的不般配。所以,在做3D打印产品时必须关注人体长期的需要。


个性化打印的标准件能达到传统标准件达不到的治疗要求,但是“个性化”并不意味“都适用”。个性化器械适用于哪些适应症?判断依据是什么?标准器械与个性化器械的远期疗效优劣如何判定?这都是要解决的问题。因为3D打印是新生事物,药监局会更关注其用在哪些方面。


问题4:要速度还是要精度


3D打印是一层层来制作物品,如果想把物品制作的更精细,则需要每层厚度减小;如果想要提高打印速度,则需要增加层厚,而这势必影响产品的精度质量。这就存在一个问题,质量精度和效率不能兼顾。若生产同样精度的产品,同传统的大规模工业生产相比,没有成本上的优势,尤其是考虑到时间成本,规模成本之后。

问题5:评价方法、标准体系的建设


每一个产品都有对应的标准,但目前3D打印医疗器械在评价方法和标准体系方面仍比较缺失,基本上是参考相关行业的标准实施。但从整个行业的发展来说,没有标准,就难以形成大规模的产业链。因此,3D打印医疗器械在材料标准、产品标准、安全可靠性和有效性方面的评价方法和标准体系都需要完善起来。


问题6:产品稳定性与一致性


3D打印目前最有可能得到快速应用的是医疗器械方面,这类产品对稳定性的要求特别高,对厂家和医生来说都是很大的挑战,尤其现在医患矛盾严重。


3D打印增材制造存在一些技术门槛,如:“熔融”Ti进入“打印单元”成晶后,各微晶表面缺陷不能完全消失;打印单元间的界面消除是个巨大的问题;掺杂外来相(元素)增加打印难度和缺陷;材料各向异性导致的力学性能各向异性,这是存在的一个隐患。另外,设备与人员素质不同也导致稳定性不可控。


问题7:产品可靠性


3D打印的粉末微粉很难处理,但如果不处理,长期来讲存在很大的隐患,会导致炎症和其他的一些不良反应。


问题8:原材料


不规则粉末外形经常呈现棱角或者锯齿状,从而通过软管或者铺在打印床上时出现彼此勾连。球形金属粉体的主要好处就是材料的行动性大幅度增加,而且完美的球形导致粉末能够更紧密的堆积。

0

668 0

发表评论

登陆后参与评论