3D 打印（又名增材制造）現在被用于廣泛的工業和消費領域的許多應用。3D打印已經從一種可以打印塑料小飾品的小新技術發展成為當今最通用的制造方法之一。雖然技術含量較低的應用仍然被人們用于小型打印機，但大規模塑料打印和金屬 3D 打印在商業層面的發展意味著 3D 打印部件現在已進入一系列高科技領域，包括噴氣式飛機引擎。

但是醫療行業呢？醫療行業受到高度監管。零部件和設備需要符合醫療標準。此外，許多工藝、材料和產品在用于臨床環境之前必須經過認證。盡管醫療部件的 3D 打印是一個相對較新的發展，但通過 3D 打印創建的許多醫療設備已成功用于臨床環境中的個性化醫療程序，其中必須定制特定部件或設備以適合患者。

選擇 3D 醫療打印方法

有幾種 3D 打印方法可用，它們因打印的醫療設備類型和使用的材料而異。一些 3D 打印方法專門用于打印聚合物部件，而其他方法則專門用于打印金屬部件，而有些方法能夠打印這兩種材料。根據需要打印的內容，所有方法都有其獨特的優勢和挑戰。

有時，材料和工藝的成本會推動選擇。其他時候，它是由使用特定材料創建特定幾何形狀或打印特征的能力驅動的。不過，有時它是由打印部件本身的最終性能以及哪種方法將提供最佳性能和表面光潔度驅動的。每種方法都有使醫療專業人員能夠實現這些因素中的一個或多個的優點。

根據所需的設備、使用的機器和原材料，挑戰可能包括成本、粗糙的表面、較差的機械性能（例如，如果使用錯誤的技術，則孔隙率和不良的微觀結構）或低產量。然而，由于有多種專門技術，因此可以通過選擇提供最佳優勢和以最少的權衡完成的方法來避免許多這些因素。

那么，使用了哪些方法呢？雖然有一些較少使用的方法——如立體光刻和熔絲制造 (FFF)——三種常用方法——但預計具有最大商業發展和實際用例的方法是：

激光粉末床融合 (LPBF)

粘合劑射流

電子束熔煉 (EBM)

LPBF是一種基于激光的工藝，通常用于聚合物，但它開始用于金屬和金屬合金，也可用于陶瓷材料。

粘合劑噴射是一種加熱噴嘴工藝，適用于聚合物。該工藝最近已擴展到金屬和陶瓷，雖然它在所有方法中的產量最高，但成品零件的性能和質量有時不如其他方法高。因此，粘合劑噴射的使用通常歸結為預期醫療設備的成本與性能，以及額外的表面處理和/或性能是否會對設備的成本有利。

EBM使用電子束將粉末熔化并融合成零件。它通常與金屬一起使用，因為它提供了所有技術中最好的表面處理和材料特性。因此，EBM 通常是金屬和金屬合金的首選技術，尤其是高溫合金，盡管其他方法也適用于金屬。金屬合金醫療設備通常是為長期使用和耐磨而制造的，因此通常為性能而建造是這些醫療設備超過成本的驅動因素。

結論

3D 打印正在許多工業和消費領域掀起波瀾，并開始在醫療設備領域獲得關注。現在可以使用多種 3D 打印方法來創建根據患者特定需求定制的聚合物、陶瓷和金屬醫療設備。一些被認為非常適合醫療設備的 3D 打印方法包括 LPBF、粘合劑噴射和 EBM。由于每種方法都有優勢和挑戰，醫療專業人員在使用 3D 打印為患者定制醫療設備時通常會權衡幾個因素，例如：

滿足患者醫療需求所需的特性和表面光潔度

3D 打印方法使用給定材料創建獨特幾何形狀或特征的能力

生產設備的總成本

審核編輯黃昊宇