הקדמה: אורנט צריך מהירות בחדשנות של מכשירים רפואיים

תעשיית המכשיר הרפואי פועלת תחת לחץ בלתי פוסק: להביא טכנולוגיות מצילות חיים לשוק מהר יותר, להפחית עלויות ולספק מוצרים המותאמים בדיוק ל-Discomies המיוצרים על ידי טיפול תרופתי יחידי ייצור מסורתיים - CNC מאצ'ינג, ליהוק, ותבניות הזריקה - לעתים קרובות נאבקים לענות על דרישות מתחרות אלה, במיוחד במהלך שלבי ייצור ספציפיים של מערכת ההפעלה והייצור מוקדם של זמן מתכת, אשר מאפשר את רוב הזמן המהיר ביותר, אך ורק לאחר מכן, בתנאי מתכתי תיבות של מחזוריות קריטיות, אך ורקמות מתכת, אשר נועדו באופן ישיר של זמן מתכת, אך ורקמות, אך ורקמטיות קריטיות, אשר נועדו באופן קבוע, תוך כדי לאפשר את רמות ייצור.

מה זה DMLS?הבנת התהליך

Layer-by-Layer Metal Fusion

Direct Metal לייזר Sintering הוא תהליך ייצור תוספי אבקת שומן היתוך. לייזר מופעל גבוה לסרוק באופן סלקטיבי שכבת דק של אבקת מתכת, חלקיקים מבהילים יחד על פי מודל 3D CAD. לאחר כל שכבה הושלמה, פלטפורמת הבנייה מורידה על ידי עלייה מדויקת (כלומר, פחות מ 20 עד 50 מיקרונים), ו סילון חוזר מפקד שכבה טרי של אבקה.

DMLS לעומת SLM: A Note on Terminology

(התעשייה) לעיתים משתמשים בלייזר מתכתי (SLM) ב-DMLS משלב ו-Fireal לייזר (SLM) באופן בלתי משתנה, אך הבדלים עדינים קיימים.במונחים טכניים קפדניים, DMLS פועל בשלב נוזלי חלקית, תוך שימוש בתערובת של אבקות מתכת עם נקודות ממיסתות שונות, בעוד SLM ממיס באופן מלא חומר עיבוד יחיד-of-of-of-of-of-to-of-to-to-to-to-to-to-to-to-to-of-of-of-of-of-of-to-to-to-of-of-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-of-to-to-of-of-to-to-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-to-to-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-to-to-of-of

המונחים: key Process Parameters

(DMLS מצליח) מבוסס על שליטה זהירה של כוח לייזר, מהירות סריקה, ספיגה, עובי שכבתי, בניית אווירת תאים (argon או חנקן) פרמטרים אלה משפיעים ישירות על צפיפות חלק, על פני השטח, לחץ חיוור, ויישומים מכניים: 3.7.2 טיפול רפואי - שבו עייפות החיים ו-corrosion התנגדות הם קריטי - נדרשת דבקות קפדנית של מערכות פרמטרים מאומתים כגון הקלה בחום, טיפול, טיפול, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, 322F2FDR) הוא לעתים קרובות, תיקון (FLT) ותיקון של מערכת הפעלה סגורה, טיפול קבוע, טיפול קבוע, תיקון:

יתרונות של DMLS בפיתוח מכשירים רפואיים

ההסתברות המהירה שמאמת את מחזור העיצוב

היתרון המיידי ביותר של DMLS הוא מהירות.התעדויות של חלקי מתכת דורש התקנה מאצ'ינג, עיצוב תיקון, דור כלי, ועברים מרובים - לעתים קרובות לוקח שבועות עבור הרהרציה יחיד.עם DMLS, מהנדסים יכולים להגיש קובץ CAD מתוקן בבוקר ויש להם אבטיפוס מתכת פיזי עד היום הבא.זה מהירה זה מאפשר בדיקות פונקציונליות, אימות, מנתח משוב קצר ניתוח איטי של זמן קצר כדי לפתח רק שבועיים של עיצוב, במיוחד, או דגם יחיד של זמן קצר לפני זמן, או לאסון, אם יש צורך בשלב מוקדם של זמן אחד, או אחרת, או אחרת, במיוחד, או אחרת, או אחרת, אם יש צורך בשלב מוקדם של זמן קצר לאחר מכן, או אחרת, אם יש לולאומטרידנציה יחיד, או אחרת, או אחרת, או אחרת, אוסטאוסטאוסטאוסטרומטרידנציה, בשלב מוקדם של זמן קצר לאחר מכן, אם יש צורך בשלב הבא, בשלב הבא של זמן קצר לאחר מכן, בשלב מוקדם של זמן קצר לאחר מכן, אם יש צורך בשלב הבא של זמן קצר לאחר מכן, או אחרת, אם יש צורך בשלב מוקדם של זמן קצר לאחר מכן, או אחרת, או אחרת, אם יש צורך בשלב מוקדם של זמן קצר לאחר מכן, אם יש צורך בשלב הראשון של זמן

Geometries Unlocked על ידי עיצוב משלים

שיטות תת-קרקעיות ככפות מגבלות: תכונות פנימיות חייבות להיות נגישות על ידי חיתוך כלים, תחתיות דורשות תיקון מיוחד, ומבנים לטאיצ'ה כמעט בלתי אפשריים למכונה. DMLS מסירים את המגבלות הללו.מעצבי המכשיר הרפואי יכולים ליצור כעת מבנים אורגניים דמויי עצמות שמקדמים את ההשתלה של אוסינטקציה של ה-DS באופן טבעי, אך ורק מארגן אמצעי קירור פנימיים למכשירים כירורגיים, ומבנים דליקים, אך לא מספקים כוח-מחץ לא ניתן לצמצום, אלא גם אם הם רק בתנאי לחץ ביולוגי, אלא גם לא ניתן לצמצום, אלא גם לא ניתן לצמצום, אלא גם להורדתם, אלא גם עלות, אלא גם עלות, אלא גם עלות, אלא גם עלות, אך ורק עלות, אך ורק עלות, אך ורק עלות, אך לא מספקים אמצעי הגנה עלות-ידי אמצעי הגנה עלות-מתקני קירור פנימיים, אך ורק עלות, ללא מורכבות, אך ורק עלות, ללא מגבלות קירור פנימיים, אך ורק עלות, ללא מגבלות קירור, אך ורק עלות, ללא מגבלות קירור, אך ורק עלות, ללא מגבלות קירור, אך ורק עלות, ללא מגבלות קירור, אלא גם עלות-ידי מבנים

מגוון חומרים וזמינות

(הופנה מהדף DMLS) תומך בספריה הגוברת של מתכות שאינן תואמות להשתלות לטווח ארוך (FLT:0Titaniumסגסוגת DLT:1) (Ti-6Alt-4V ELI) שולטות בבקשות אורתופדיות ויישומים רפואיים בשל יחס החוזק הגבוה של DTOFol, כולל עמידות רבה יותר להחלפת כלי רכב (Flow-Flastic) ו-Flasticustain (R)

עלויות יעילות עבור באפיות קטנות ומכשירי מכס

ייצור מסורתי עולה בקנה מידה גבוה עבור כלי, תבניות, והקמה - מתואמת רק על פני נפח ייצור גדול. עבור מכשירים רפואיים בנפח נמוך, כגון שתלים ספציפיים לחולה, מדריכים כירורגיים מותאם אישית, או כלי מיוחדים המשמשים הליכים נדירים, עלויות אלה להיות אסרטיבית DMLS מבטלת כלי קיצוץ קבוע לחלוטין.

יישומים אמיתיים של DMLS במכשור רפואי

שתלים מותאמים ואסתטיקה

ייתכן שהיישום הגלוי ביותר הוא שתלים ספציפיים לחולה. Craniomaxillofacial (CMF) מנתחים באופן שגרתי DMLS כדי ליצור לוחיות טיטניום ומלישים שעוצבו מסורקי CT, שחזור קווי פנים לאחר טראומה או ניתוח מחדש של DS. בניתוח ספיןאלי, מותאם אישית כלובים עם מבנים ליטימדומים הראו שיפור שיעורי ההיתוך והפחתת תת-התתתתתתתתתתבות של ה-היפויפנים:

מכשירים כירורגיים

ניתוח פולשני מינימלי דורש מכשירים עם תכונות בסדר, ערוצים משולבים עבור השקיה או suction, ו- erg ארגונומי מטפל. DMLS מאפשר בנייה מונוליטית של מכשירים שאחרת ידרוש איסוף של חלקים מרובים.לדוגמה, ספורטאי laparoscopic יכול לשלב ישירות מנגנון קידוד ML דיסקלקן מודפס כיצירה אחת, צמצום זמן הרכבה וביטול נקודות כשל פוטנציאלי.

שיקום שיניים

במעבדות שיניים, DMLS החליף במידה רבה את הליכוד האבוד-ואקסי לייצור התמודדות ומסגרות עבור כתרים, גשרים, ותורות חלקית. Cobalt-chrome ו titanium ⁇ s משמשים עבור כוחם ו ביו-ביו-התאמה שלהם. רשמים דיגיטליים בשילוב עם DMLS לחסל ידני-up והשקעות, צמצום משך הזמן משבועות עד ימים ספורים, הטכנולוגיה גם מאפשרת התאמות זמניות של מבנים קבועים (אך סטנדרטיים) אך ורקמותקים סטנדרטיים (אך) כגון רזוידויים סטנדרטיים סטנדרטיים סטנדרטיים מתקדמים יותר, אך ורקמותקים).

מכשירים אורתופדיים ותיקון טראומה

לוחיות טראומה עבור תיקון שבר מיוצרים יותר ויותר באמצעות צוותי מחקר DMLS. מפתחים צלחות "נוקשות תמיד" תכונה ליבה מוצק עם קצוות ⁇ , צמצום הלחץ מגן תוך שמירה על מספיק כוח כדי להחזיק הפחתה. Standard off-the-shelf לעתים קרובות דורשות כיפוף במהלך ניתוח; DMLS יכול להיות pre-contoured מ- CT, מצמצם את המניפולציה ושיפור, מותאם אישית כדי אופטימיזציה של אופטימיזציה של DS כדי אופטימיזציה ל-Dropic.

אתגרים ומגבלות

מעבר לים ופוסט- דרישות

באמצעות DMLS מייצרת חלקים עם גסות משטח טבועה (Ra בדרך כלל 8-15 מיקרומטר כפי שנבנה) בשל חלקיקים אבקה מומס חלקית המדבקות על פני השטח.עבור שתלים כי רקמת מגע, זה גס יתרון עבור osseointegration ו- מלט גירוד אסטרטגיות, לאחר מכן, עבור משטחים מגנטיים (למשל, ראשים מוסריים בהשתלים) או סולידיים של כלי דם מורכבים (Ricial) הוא צורך ב- לאחר מכן, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, לאחר מכן, בתנאי תמיכה חלקית, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כלומר, עלות לחץ דם גמישים חשמליים (Riculating, כל אמצעי תמיכה חלקית, כל אמצעי הגנה חלקית, כל אמצעי הגנה חלקית, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כלומר, לאחר מכן, בתנאי תשלום חלקי לחץ דם גמישים (Riculating זמן קצר לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, עלות חלקית, כולל רכיבי לחץ דם גמישים (למשל, לאחר מכן, לאחר מכן, כלומר, לאחר מכן, לאחר מכן, עלות חלקית).

בניית נפח וייצור סקלאי

רוב מערכות DMLS המסחריות לבנות כרכים בין 200 מ"מ ל -400 מ"מ בכל ממד, בעוד מספיק עבור רוב ההשתלות, רכיבים גדולים יותר כגון לוחיות שיקום אגן או תחליפים סטרום מלאים עשויים לדרוש פיטורים ופוסט-מגבת. עבור ייצור גבוה כרכים (עשרות חלקים זהים בחודש), היתוך של אבקת לייזר הוא איטי יותר מאשר מתכת או ליהוקציה מתאימה ביותר עבור כדוריות בגודל של פחמן למחצה (ב) בין רמות מסחר מרובות עד 12 ליטרים).

תהליך החזרה ותיקון

תקנות המכשיר הרפואי דורשות בקרת תהליכים ועקביות של DMLS מציגות זמינות מגורמים כגון אבקה הרבה, ירידה בלייזר, סטיית זרימת גז, והיסטוריה תרמית בתוך תא הבנייה.כל גיאומטריה ייחודית עשויה לדרוש אימות תהליך נפרד כדי להבטיח תכונות מכניות חד-חמצני (FLT:0) עבור ייצור של מכשירים רפואיים, 000 $ עבור מערכות בדיקה גבוהה, לעתים קרובות עלות גבוהה של מערכת הפעלה של DS.

תחזית: הגבול הבא של DMLS ברפואה

שילוב עם AI וטופולוגיה אופטימיזציה

תוכנה עיצוב המשלבת עיצוב generative ואינטליגנציה מלאכותית יותר ממוזגת עם DMLS לייצר שתלים מעוצבים אורגנית המפחיתים משקל תוך חלוקת מתח אחיד.כלים אלה יכולים ליצור מבנים מורכבים של צמיגים שלא יהיה אפשרי לעצב באופן ידני. כמו אלגוריתמים לשפר, הגבול בין עיצוב סטטי ותיקון טבעי אופטימיזציה אנטומיה עשוי לשלב ניטור סגור באמצעות ראיית מחשב וחיישנים תרמיים, להסתגל לאפקטים אמיתיים כדי להפחית את הפחתת זמן בדיקה ".

חידושים חומריים ו- Multi-Material Printing

מאמצים מתקדמים הם בתהליך ⁇ מתקדמות כגון מגנזיום (עבור שתלים biodegradable) ומתכות השבירה (tantalum, molybdenum) עבור יישומים גבוהים סטריאנטים. חומרים מדורגים - שבו הרכב או porosity משתנה ברציפות בתוך חלק אחד - מתקדמים באמצעות אבקה תערובת טכניקות. a hip, לדוגמה, יכול להיות התנגדות צפופה לעייפות ושכבה חיצונית עבור כל תופעות לוואי של חומר אחד, אבל עכשיו עם בעיות של DStrad.

המונחים: point-of-Care Manufacturing

בתי חולים הם טייסים על יחידות DMLS עבור ייצור חירום של מודלים כירורגיים מותאמים אישית, מדריכי חיתוך ושתלים קטנים.מודל זה מבטל עיכובים משלוח ומאפשר המנתחים להפעלה במהלך הליך (לדוגמה, שינוי מדריך חתך בעוד המטופל נמצא במסגרות או Regulatory מתאימים: ההנחיות ההנאות של ה- FDA ו- ASTM המיוצרות על ידי תקני ייצור מוקדם של טיפול רפואי מציעות ירידה של 3D.

שילוב עם תאומים דיגיטליים ותכנון כירורגי

ההתכנסות של DMLS עם סימולציה כירורגית - תאומים דיגיטליים של האנטומיה של המטופל - תכנון טרום-מבצעי מקיף. המנתחים יכולים לדמות את המיקום של השתל מותאם אישית, להעריך את חלוקת הלחץ באמצעות ניתוח אלמנטים סופיים, ולאחר מכן לייצר את המכשיר הסופי באותו זרימת עבודה.זה חוט דיגיטלי מקצה לקצה להפחית שגיאות, מקצר או זמן, ומשפר דיוק כירורגי מבוסס פלטפורמות ענן, כי המחברות, עיצוב, מערכת ההפעלה, מערכת ההפעלה, במקום פעילות גופנית מתקדמת.

מסקנה: טכנולוגיה חדשנית עם חדר לגדול

Direct Metal לייזר Sintering כבר עיצב מחדש את הנוף המכשיר הרפואי על ידי מתן הסתברות מהירה, שתלים ספציפיים לחולה, ואת מכשירים כירורגיים מורכבים שהיו בעבר עלות-תועלת או בלתי אפשרי.היכולת שלה לדחוס מחזורי פיתוח, לחסל עלויות ניתוח, לייצר שינוי פונקציונליות DS העליון של שינוי גיאוגרפיה מספק יתרונות אסטרטגיים יותר ויותר.אבל אתגרים בטווח פני השטח, יכולת דרוג, וחסמים רגולטוריים להישאר אוניברסליים על פני תהליכים מתקדמים, כמו גם חומרים מתקדמים, טיפול גיאוגרפיים, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול מתקדם יותר ויותר, טיפול תרופתי, טיפול יעיל יותר ויותר, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפולי, טיפול מתקדם יותר ויותר, הוא שיפור פונקציונלי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול פסיכולוגי, הוא שיפור יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר, עם ביצועים מתקדמים, עם זאת, עם יעילות יותר ויותר, עם זאת, עם פונקציות טיפול תרופתי.