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3D打印技术在医疗领域的发展现状与未来趋势探讨引言：近年来，随着技术的迅速发展，3D打印技术正逐渐应用于各个领域，其中医疗领域是一个引人瞩目的应用领域。
3D打印技术不仅可以为医疗领域提供个性化的解决方案，还可以大大改善和提高医疗领域的效率。
本文将探讨3D打印技术在医疗领域的发展现状和未来趋势。
1. 3D打印技术在医疗领域的应用现状首先，我们来看一下3D打印技术在医疗领域的应用现状。
目前，3D打印技术已经广泛应用于医疗设备的定制生产。
例如，通过3D打印技术，医生可以根据患者的具体情况设计和制造个性化的医疗器械和手术模型，这种定制化的设计大大提高了手术的安全性和成功率。
此外，3D打印技术还可以用于制造仿真器官和组织，为医生提供更真实的模拟环境，提高手术技能和临床判断能力。
2. 3D打印技术在医疗领域的发展前景随着医疗领域对个性化治疗需求的增加，3D打印技术在医疗领域的发展前景广阔。
未来，医生可以根据患者的具体病情和解剖结构，利用3D打印技术制造出精准的人工骨骼、关节和器官等，实现个体化和精确治疗。
这将大大提高患者的治疗效果和生活质量。
3. 3D打印技术在医疗领域的挑战然而，3D打印技术在医疗领域还面临着一些挑战。
首先，3D打印技术的成本较高，需要昂贵的设备和材料。
其次，3D打印技术在打印大型器官和组织时存在困难，并且目前的打印速度较慢。
此外，由于缺乏统一的标准，医疗3D打印产品的质量和安全性尚未得到充分保障。
4. 未来的发展趋势和应用领域为了克服上述挑战，3D打印技术在未来将会朝着更高精度、更快速度和更低成本的方向发展。
预计随着技术的不断进步，3D打印技术将会在整个医疗领域的各个环节得到应用，包括医学研究、药物研发、医学教育等。
3D打印技术有望在将来实现完全自动化，实现智能化和集成化的医疗设备。
5. 3D打印技术对医疗领域的影响最后，我们来看一下3D打印技术对医疗领域的影响。
3D打印技术的应用使医疗设备更加个性化、精确，有助于提高医生的治疗水平和患者的治疗效果。
3D打印技术在医疗领域的发展现状与未来前景随着科技的迅猛发展，3D打印技术正逐渐在医疗领域展现出巨大的潜力。
利用3D打印技术，可以将数字化模型快速转化为实体模型，为医疗行业提供了更多的可能性。
本文将探讨3D打印技术在医疗领域的现状以及未来的发展前景。
一、3D打印技术在医疗领域的现状目前，3D打印技术在医疗领域的应用已经非常广泛。
首先，3D打印技术在医学影像方面有着重要的应用。
通过将患者的CT或MRI扫描结果转化为三维模型，医生可以更直观地了解患者的具体情况，进而做出更准确的诊断和治疗计划。
其次，3D打印技术在手术前模拟和规划方面也有重要作用。
医生可以使用3D打印技术为患者打印出一个与其病变结构相仿的模型，通过模型进行手术模拟和规划，帮助确定最佳的手术方案。
这种方法在复杂手术和风险较高的手术中显得尤为重要，能够大大降低手术的风险，提高手术的成功率。
此外，3D打印技术还可以用于生物医学领域的研究。
通过打印出活体组织模型或器官模型，研究人员可以更好地了解人体的结构和功能，从而推动医学研究的发展。
同时，利用3D打印技术可以打印出生物医用材料，如植入式医疗器械或人工器官，为医疗领域提供更多的解决方案。
二、3D打印技术在未来的发展前景随着3D打印技术在医疗领域的不断发展，其未来前景可谓广阔。
首先，随着医疗设备的进步和技术的更新，3D打印的精度和速度将进一步提高，打印出的模型将更加真实和精确。
这将极大地促进医生在诊断和治疗过程中的准确性和有效性。
其次，未来3D打印技术有望在器官移植领域实现突破。
目前，器官移植是一个严重的医学难题，需求远远超过供应。
然而，利用3D打印技术，可以打印出符合患者个体需求的器官，解决器官移植的瓶颈问题。
虽然目前这项技术在实践上尚存在一些挑战和限制，但相信随着技术的不断突破，3D打印器官将成为未来医学的重要突破。
此外，未来3D打印技术还将进一步推动个性化医疗的发展。
个性化医疗是根据患者的特定情况和需求，定制个性化的治疗方案。
3D打印技术在医疗领域中的发展现状与未来趋势随着科技的不断进步，3D打印技术已经逐渐在医疗领域中展现出巨大的潜力。
它不仅可以帮助医生进行更精确的手术规划和实施，还可以制造出个性化的医疗器械和人工器官，为患者提供更好的治疗效果。
本文将探讨3D打印技术在医疗领域中的现状和未来趋势。
一、3D打印技术在医疗领域中的现状如今，3D打印技术在医疗领域中已有了广泛的应用。
在手术中，医生可以通过3D打印技术制造出精确的手术模型，用来进行手术前的规划和实施。
这样一来，医生可以更好地理解患者的病情和手术难度，提前做好准备，从而降低手术风险并提高手术成功率。
此外，3D打印技术还可以用于制造个性化的医疗器械和人工器官。
举个例子，对于失去一部分面部组织的患者，医生可以通过3D打印技术制造出与患者面部轮廓相匹配的假体，从而恢复其面部功能和外貌。
同样地，对于肢体残疾的患者，医生可以使用3D打印技术制造出与患者身体匹配的假肢，帮助他们恢复行动能力。
二、3D打印技术在医疗领域中的发展趋势未来，3D打印技术在医疗领域中的应用将会更加广泛。
首先，随着3D打印技术的不断进步，制造出的医疗器械和人工器官的精度和质量将会更高。
这将有助于提高治疗效果，减少手术风险，并为患者提供更好的生活质量。
其次，个性化医疗将成为未来的趋势。
每个人的身体和病情都是独一无二的，因此相同的治疗方法并不一定适用于每个人。
通过3D打印技术，医生可以根据患者的具体情况制定个性化的治疗方案，并制造出个性化的医疗器械和人工器官。
这将使治疗更加精确和有效。
另外，3D打印技术还可以帮助医生加快新药的研发和测试过程。
在过去，药物的研发和测试往往需要大量的时间和资源。
而有了3D打印技术，科研人员可以制造出人体组织的模型，用来测试新药的效果和副作用。
这将加速药物的研发进程，使新药更快地进入市场，从而使患者受益。
总之，3D打印技术在医疗领域中有着巨大的潜力。
它可以帮助医生进行更精确的手术规划和实施，制造出个性化的医疗器械和人工器官，加快新药研发和测试过程。
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
医疗3D 打印新发现优化3D 打印钛金属植入物新
方法
【中国技术前沿】滑铁卢大学（UniversityofWaterloo）研究人员在有关金属和材料层厚3D打印工艺方面有了新发现，该研究为制造商更好地控制3D打印医疗植入物的机械和物理完整性带来了希望。
医疗3D打印新发现优化3D打印钛金属植入物新方法
滑铁卢大学（UniversityofWaterloo）研究人员在有关金属和材料
层厚3D打印工艺方面有了新发现，这与日益增长的外科整形应用行业息息相关。
由AhmadBasalah、ShahrzadEsmaeili、EhsanToyserkani合写的《烧结协议和层厚对3D打印钛金属多孔生物结构的物理性能和机械性能的影响(On the influence of sintering protocols and layer thick
ness on the physical and mechanica lproperties of additive manufactured titanium porousbio-structures)》一文概述了其近的研究。
该研究为制造商更好地控制3D打印医疗植入物的机械和物理完整性带来了希望。
研究团队指出，无菌性松动，即植入物和骨头之间的连接不紧密，
专注下一代成长，为了孩子。
国内外钛合金研究的发展现状及趋势钛合金作为一种重要的结构材料，具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和优异的高温性能等特点，因此在航空航天、汽车制造、医疗器械和能源领域等众多领域有着广泛的应用。
随着技术的进步和需求的增加，钛合金研究正不断取得新的突破，呈现出以下发展现状和趋势。
一、国内外钛合金研究的发展现状1.1 国内发展现状我国钛合金研究始于20世纪50年代末，经过几十年的发展，已经取得了显著成果。
目前，我国已经建立了一批具有国际领先水平的钛合金研发和生产基地，如中国航空工业集团公司、中国船舶重工集团公司等。
同时，我国还建立了完善的钛合金材料标准体系和质量监测体系，提高了钛合金材料的质量和可靠性。
1.2 国外发展现状国外钛合金研究起步较早，已经形成了较为完善的产业体系。
美国、俄罗斯、日本和欧洲等国家和地区在钛合金研究和应用方面具有很强的实力。
这些国家和地区在钛合金材料制备、加工和应用等方面积累了丰富的经验，并取得了一系列重要的科研成果。
二、国内外钛合金研究的发展趋势2.1 新材料的研发随着科技的进步，越来越多的新材料被应用于钛合金领域。
例如，纳米材料、复合材料和多功能材料等，这些材料具有更好的性能和更广泛的应用前景。
因此，未来的钛合金研究将更加注重新材料的研发，以提高钛合金的性能和应用范围。
2.2 制备技术的创新钛合金的制备技术是钛合金研究的重要方向之一。
当前，粉末冶金、熔体冶金和快速凝固等制备技术已经取得了一定的成果。
未来，钛合金研究将更加注重制备技术的创新，以提高钛合金的制备效率和质量。
2.3 加工技术的改进钛合金的加工技术对于提高钛合金的应用性能至关重要。
目前，锻造、轧制、拉伸和挤压等加工技术已经得到广泛应用。
未来，钛合金研究将更加注重加工技术的改进，以提高钛合金的加工性能和产品质量。
2.4 应用领域的拓展随着技术的发展和需求的增加，钛合金在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域的应用将越来越广泛。
2024年3D打印钛合金粉市场发展现状1. 引言3D打印技术作为一种新兴的制造方法，其应用领域不断扩大。
而钛合金粉作为3D打印材料的重要组成部分，在市场上的需求也在逐渐增加。
本文将对3D打印钛合金粉市场的发展现状进行分析。
2. 3D打印钛合金粉的特点3D打印钛合金粉具有以下特点： - 高强度：钛合金粉在3D打印过程中，可以形成具有优良强度的打印件。
- 轻量化：钛合金粉作为轻质材料，可以满足产品轻量化的需求。
- 良好的耐腐蚀性：钛合金粉具有优良的耐腐蚀性，适用于各类环境。
3. 3D打印钛合金粉市场需求分析随着制造业的转型升级，对于个性化、定制化产品的需求不断增加。
而3D打印技术可以满足这一需求，因此市场对于3D打印材料的需求也在增加。
钛合金粉作为3D打印材料的重要组成部分，在市场上的需求也随之增加。
另外，钛合金作为一种优良的金属材料，其在航空航天、医疗器械、汽车等领域的应用也在不断扩大。
这些领域对于高强度、轻量化材料的需求，促使了对于3D打印钛合金粉市场的发展。
4. 3D打印钛合金粉市场现状分析目前，全球范围内的3D打印钛合金粉市场呈现出以下几个特点： 1. 市场规模扩大：随着3D打印技术的不断推广应用，对于3D打印钛合金粉的市场需求也在逐年增加。
据统计数据显示，预计未来几年，3D打印钛合金粉市场的年复合增长率将保持在一个相对高的水平。
2. 制造工艺不断提升：随着3D打印技术的不断发展，对于钛合金粉的制造工艺也在不断提升。
目前，常见的制造工艺有气雾法、球磨法等，这些工艺方法能够提高钛合金粉的质量和产能。
3. 市场竞争加剧：随着市场需求的不断增加，各类企业纷纷进入3D打印钛合金粉市场。
这使得市场竞争日益激烈，厂商需要提高产品质量和技术水平，才能在市场中占据一定的份额。
5. 3D打印钛合金粉市场前景展望随着全球制造业的发展，以及对于个性化、定制化需求的增加，3D打印技术的应用前景将变得更加广阔。
浅谈我国3D打印生物医用材料的研究进展摘要：随着科技的发展，3D打印技术越来越多样化也越来越先进，但仍有缺陷。
将3D打印和医学材料的制造结合起来，能够创造更好的医疗效果。
目前复合材料的前景最为广阔，因为其的制造方式和所具有的特殊性质能够在医学材料上占有一席之地，但要发现更加适合的材料需要更多的发现与试验。
随着科学技术的发展，3D打印技术已经广泛应用于各个领域中，尤其在生物医学方面的应用受到了极大的关注。
本文对3D打印技术和可用于3D打印的生物医用材料进行概述，包括医用金属材料、医用无机非金属材料、医用高分子材料及复合材料等，并对其发展前景进行展望。
关键词：3D打印技术；医用金属材料；非金属无机材料；高分子材料；复合材料引言3D打印技术作为一种新型打印技术已经被广泛应用于多种技术领域。
3D打印是通过一定的方法使材料逐层堆积而最终成为三维成品其基本原理便是：逐层打印，层层堆积。
通过3D打印技术能够较为精准地制造更适合不同患者的各种不同的医用材料，在生物医学方面有很大的应用空间。
3D打印技术不仅能够快速成型，同时也可以精确调控物体内部的孔隙结构。
本文将介绍几种常见的3D打印方法以及适用于3D打印的材料。
1 3D打印技术1.1光固化立体印刷（SLA）光固化立体印刷技术的过程是通过计算机控制紫外线激光按固定路线扫射使树脂固化形成薄膜，树脂固化后再次控制工作台下降一定厚度，通过激光扫射再次使光敏树脂固化堆积，按照模型逐层堆积最终得出成品。
其原料多为液态树脂，需具有光敏特性[1]。
SLA技术应用较早，技术较为成熟，但成本较高，且形成产品后需要对产品进行清洗。
1.2熔融沉积型（FDM）将丝状的原料放入热熔喷头，通过加热使原料成为熔融状态，按照电脑的指定路径移动并通过喷头使原料挤出，使原料沉积冷却并沉积，最终形成三维成品[2]。
熔融沉积型打印技术的原料通常是热塑性高分子材料原料较为广泛，造价不高，价格相对便宜，但精确度不高，难以制造更加精细的材料，并需要模具的支持。
医用钛及钛合金种植体材料的研究进展 【摘要】从钛及其合金的成分、组织与性能、钛表面的腐蚀与离子释放、钛及其合金的组织反应和钛的表面活性化处理等四个方面综述了近几年有关钛及其合金种植体材料的研究进展,提出具有合适粗糙度、表面离子释放少的活性表面设计和制作将是今后的重要研究方向之一。
现代科学技术的进步已使得人类能够进行改造和创建新的生命形态，器官的人工化成为当今医学科学的尖端技术之一。
其潜在的核心是医用生物材料的开发，医用生物材料的发展将使人们把处理人体失去功能组织的方法由组织去除、组织替代最终实现组织重建[1]。
目前，生物材料的世界市场份额已超过120亿美元，而且由于社会的进步、技术的发展和人口老龄化的加剧，它正以7％的速度增长[2]。
由于其广阔的应用前景，日本、意大利、美国等发达国家投巨资支持生物材料的研究和开发，我国亦加大了对生物材料领域的资助力度，以对抗激烈的国际竞争。
人工牙、人工关节和人工骨等硬组织替代材料在医用生物材料的应用中占有较大比例,并以较快速度增长[3]。
在人工种植体的研究和应用中，钛、钛合金及其磷灰石涂层复合材料一直倍受关注。
磷灰石生物陶瓷由于具有良好的生物活性和生物相容性,作为涂层材料，它能促进种植体与骨形成骨性结合，降低种植体金属离子向人体的释放和保护金属表面不受环境因素的影响。
对于多孔金属种植体，能够促进骨长入[4]。
因此，钛与钛合金表面热喷涂磷灰石涂层种植体材料因其优异的早期临床效应而在研究和应用中日益得到重视[5～10]。
但由于金属―陶瓷界面的存在以及喷涂所引起的结晶度的降低，羟基磷灰石的分解与表面粗糙度的提高会导致涂层的剥离[11～13]和植入后涂层表面的溶解[14]，从而影响种植体的长期效果。
因此不少学者近年来积极开展了新型钛合金及钛表面活性的研究。
与传统的不锈钢和钴基合金相比，钛及其合金由于具有低密度、低模量、高强度、优异的生物相容性和耐腐蚀性等特点而在生物材料领域获得越来越广泛的应用，而且钛在地壳中储量丰富（0.6％,在所有元素中排第9位，在常用金属元素中仅次于铁、镁、铝排第4位），具有进一步开发的潜在优势，是理想的、应用前景广阔的生物医学工程材料。
3D打印在医疗领域的发展现状与未来趋势分析近年来，随着科技的飞速发展，3D打印技术逐渐成为医疗领域的关键技术之一。
3D打印技术可以制造出具有复杂形状和特殊功能的医疗产品，如假肢、植入物、器官模型等，极大地促进了医疗领域的发展。
本文将对3D打印在医疗领域的发展现状和未来趋势进行分析。
目前，3D打印在医疗领域已取得了令人瞩目的成果。
首先，3D打印技术为假肢的制造提供了更多可能性。
传统的假肢制造依赖于手工制作，制造时间长且精度有限。
而采用3D打印技术，可以根据患者的具体需求，量身定制假肢，提高舒适度和适应性。
此外，3D打印技术还能够制造出轻量化、自由度大的假肢，更好地满足患者的日常功能需求。
另外，3D打印技术在医疗植入物领域也有广泛应用。
传统的植入物制造依赖于模具制作，过程繁琐且限制了产品形状的复杂性。
而采用3D打印技术，医生可以根据患者特定的解剖结构和需求，设计出符合患者要求的植入物。
同时，3D打印技术还能够制造出具有多孔结构的植入物，提高了植入物与周围骨组织的结合度，减少了术后并发症的风险。
此外，在医学教育和手术规划方面，3D打印技术也发挥着重要的作用。
医学生通过使用3D打印技术，可以获得更直观的人体解剖结构模型，有助于提高对人体结构的理解和操作技术的学习。
同时，通过3D打印技术，医生可以根据患者的具体情况制作手术模型，进行手术规划和模拟操作，提高手术成功率和减少手术时间。
然而，尽管3D打印在医疗领域取得了显著的进展，但仍面临一些挑战和限制。
首先，高昂的成本是制约3D打印技术在医疗领域应用的主要因素之一。
无论是3D打印设备的购买还是材料的选择，都需要耗费大量资金。
其次，3D打印技术在实际应用中还存在一些技术难题，例如材料的选择和性能、精度的控制等。
解决这些技术难题需要不断的研究和改进。
未来，3D打印在医疗领域的应用前景仍然广阔。
首先，随着技术的发展和成本的下降，3D打印技术将更加普及，逐渐成为医疗领域的常规技术。
3D打印技术推动医疗植入物发展在现代科技的浪潮中，3D打印技术如同一颗冉冉升起的新星，以其独特的魅力和无限的潜力，正在逐步改变我们的生活。
特别是在医疗领域，3D打印技术的应用更是如同一股清泉，为患者带来了希望和福音。
本文将探讨3D打印技术如何推动医疗植入物的发展，并分析其背后的逻辑和意义。
首先，让我们来了解一下3D打印技术。
这项技术通过逐层堆积材料的方式，能够精确地制造出各种形状和尺寸的物品。
在医疗领域，这意味着可以根据患者的具体情况，定制出完全符合其身体特征的植入物。
这就像是为每个患者量身定做一件衣服，不仅能够提高植入物的舒适度和适配性，还能大大减少手术风险和恢复时间。
然而，3D打印技术在医疗植入物领域的应用并非一帆风顺。
它面临着诸多挑战和困难，如材料的选择、打印精度的控制、生物相容性的测试等等。
但是，正是这些挑战激发了科学家们的探索精神和创新能力。
他们不断尝试新的材料和方法，力求在保证安全性的前提下，提高植入物的质量和性能。
以心脏支架为例，传统的支架通常是由金属制成，虽然具有一定的支撑作用，但并不能完全模拟心脏的自然运动。
而3D打印技术则可以实现对支架形状和弹性的精确控制，使其更加符合心脏的实际需求。
这就像是为心脏穿上了一双合脚的鞋子，既舒适又实用。
除了心脏支架，3D打印技术还在骨科植入物、牙齿修复等领域发挥着重要作用。
它不仅可以根据患者的具体情况定制植入物，还可以实现对植入物性能的优化和调整。
这就像是为患者打造了一把打开健康之门的钥匙，让他们重新拥有了生活的自信和勇气。
当然，我们也必须看到，3D打印技术在医疗植入物领域还处于初级阶段，仍有许多问题需要解决。
但是，正是这些问题和挑战，推动了科学家们不断前行的步伐。
他们相信，在不久的将来，3D打印技术将会在医疗植入物领域取得更加辉煌的成就。
总之，3D打印技术以其独特的优势和潜力，正在逐步改变医疗植入物的制造方式和使用体验。
它为患者带来了更加个性化、舒适化的治疗选择，也为医生提供了更加便捷、高效的治疗手段。
3D 打印医用钛合金植入物的研究现 状与进展
生物医用钛合金材料现已成为全球外科植入与矫 形器械产品中所需要的主要原材料。 而 3D打印技术可 根据不同患者的病情需求，个性化地定制生物医用材 料，并对其微观结构进行精确控制。因此，将这种新 兴技术与生物医用材料结合是未来生物组织学工程的 一大研究趋势。近年来，相继有不同的医用材料采用 3D打印技术制备成型用于动物组织修复等实验中。 本 文主要就 3D 打印的钛合金生物材料的研究现状与进 展等作简要评述。 1. 背景 生物医用金属材料是一类生物惰性材料，广泛应
用在骨科领域外科植入物和矫形器械上。而目前常用 的医用金属材料主要包括钴基合金、不锈钢和钛基合 金三大类，另外还有记忆合金、贵金属及纯金属钽、 铌和锆等。其中，钛基合金因其质量轻、强度高、在 生理环境中耐腐蚀性好、抗疲劳强度优良与低弹性模 量等优点，在生物医学上被广泛用于承重植入物。由 于临床上常遇到植入物与患区匹配不佳的情况，影响 了手术效果及植入物寿命。而根据患者的病情来定制 具备特定结构并满足生物安全性要求的个体化外科植 入物已成为医用材料的一个研究热点。现有的金属植 入物大多采用模具、车铣等传统机械加工方式进行定 型、切削原材料，成本消耗大、冶炼加工流程长且难 度高、工艺复杂，满足不了个体化治疗的目的。随着 材料学和计算机辅助工程学的高速发展， 3D打印技术 为个性化治疗手段的实现提供了新的思路。 2.3D 打印技术概况
3D打印技术，即快速成型技术的一种，是以数字 模型
文件为基础，通过软件分层离散和数控成型系统， 利用热熔喷嘴、激光束等方式将粉末状金属或塑料等 可粘合的材料进行逐层堆积，最终叠加成型来构造物 体。“分层制造、逐层叠加”是其核心原理。目前现 有的 3D 打印技术主要有：电子束熔化成型 (EBM)、选 择性激光烧结 (SLS) 、直接金属激光烧结 (DMLS)、熔融 层积成型 (FDM)、激光熔敷技术 (LENS)、立体平板印刷 技术 (SLA)、三维喷印 (3DP)、DLP 激光成型技术、 UV 紫外线成型技术、 LOM分层实体制造技术等。常用于 3D 打印的材料主要有：金属、陶瓷、高分子材料等。 经过几十年的发展， 3D打印技术逐渐在工业设计、汽 车、航天、建筑、医疗、教育等领域中得到了广泛应 用。这种数字化制造模式突破了传统工艺的局限性， 缩短了产品设计与制作的时程， 简化了制造的复杂度， 能够完全满足个性化定制服务的要求与目的。 3.3D 打印钛合金的工艺 与传统工艺相比， 采用 3D打印技术制造个性化外 科植入物的优势主要体现在： 3D打印自由成型的特点 可以快速、精确地定制内植入物，可以克服传统通用 内植入物的形状与人体不相容以及其力学性能不达标 的难题 ; 在有复杂结构及难加工的产品制造时， 个性化 定制微观结构尤其是多孔贯通结构，不仅可以满足特 定的理化性能，还可增强生物组织相容性。这一系列 的优势可以有效克服植入物普遍存在的应力屏蔽和生 物活性低的难题。 目前 3D打印钛合金常用并应用最广 的是 SLM技术和 EBM技术。 选择性激光熔化成型 (SelectiveLaserMelting ， SLM)是采用激光作为热源选择性地照射预先铺好的粉 末材料来实现快速熔化成型。其工作原理主要是在惰 性气体保护的环境下，仪器设备按照系统设计模式所 生成的填充扫描路径来控制激光束进行选区熔融各层 粉末。接着平台下移，再次铺粉烧结，循环往复，至 整体成型。惰性气体的保护避免了金属在高温下与其 他气体发生反应。 SLM 技术成型材料十分广泛、用料 节省并可回收、不需设计制备复杂的支撑系统，这一 系列优点使得 SLM技术的应用也越来越广泛。但 SLM 也存在有一些缺陷：因为激光器功率和扫描振镜偏转 角度有限，由 SLM制备的零件尺寸范围会存在限制 ; 高功率的激光器与高质量的光学设备机器制造成本高， 这在一定程度上增加了经济负担 ; 由于 SLM技术中使 用了粉末材料，成型件表面质量可能会存在问题，这 就需要产品进行二次加工才能用于后续工作 ; 在加工 过程中还可能会出现球化和翘曲的缺陷，这就需要进 一步严格优化加工程序。 电子束熔融成型 (Electronbeammelting ， EBM)是 在真空环境中采用电子束作为热源来逐层融化金属粉 末以增材制造的工艺方法。 其工作原理是：预先铺粉， 高能电子束偏转后聚焦产生高能量在局部微小区域内 使扫描到的粉末层产生高温乃至熔融，经过电子束连 续扫描产生能量使得熔池之间相互融合并凝固，连接 成线状和面状金属层。当前层加工结束后，重复铺粉 操作至成型。在生产过程中， EBM采用真空熔炼环境 既保证了材料的高强度， 又可避免合金的氧化。 与 SLM 相比， EBM主要的优势在于：高效产生的电子束功率 消耗电力少、 产出速度高， 使整机实际总功率高 ; 电子 束的偏转不用移动设备部件， 进一步提高了扫描速度 ; 良好的热环境下使得 3D 打印制件的形状稳定性得以 保证，并保证其静态力学性能，满足生物学要求，且 金属粉末还可以循环利用。 4.3D 打印外科植入物的现状与进展
采用 3D 打印的外科植入物与矫形器械在骨科领 域中有很好的应用前景。 现在也有越来越多的 3D 打印 植入材料如助听器、假肢、骨科手术个性化导板、人 工关节、人工外耳、个性化种植牙等应用于临床个体 化治疗。 据报道， 2014年北京大学的研究人员成功为一名 12 岁男孩植入了个性化设计有微孔洞的 3D 打印人工 脊椎，这在世界是第一例。同年医生和科学家为英国 苏格兰一名 5 岁女童装上 3D打印的专用手掌假肢。 解 放军第四一一医院口腔专科中心采用 EBM技术成功地 为一名下颌骨半侧切除患者定制并植入了解剖形态高 度个体化仿真的下颌骨钛合金植入物，手术中患者病 变下颌骨的切除与个体化功能修复一次完成，缺损下 颌骨得到个体化修复重建，术后效果满意。 LethausB 等研究人员给下颌骨切除的 20 位患者采用 3D打
印技 术重新构建骨与微血管皮瓣，缩短了手术时间并提高 手术质量，术后效果良好。近几年来类似这样的新闻 与研究层出不穷， 这充分体现了 3D打印在医学领域中 良好的应用前景。 在骨科产品方面， 3D打印的外科植入材料也逐步 迈向了商品化和市场化。 2007 年由意大利 AdlerOrtho 和 Lima-Lto 公司开发出的硬组织支架的生物 3D 打印 髋臼杯
通过了 CE认证。 2010 年美国 FDA认证通过了 Exactech 公司的同类产品。 2009 年美国 AMT公司采用 3D打印生产的全钛椎体融合器也通过了欧盟 CE认证。 2013 年，美国首个生物打印的颅骨植入物产品获得 FDA批准，这也是全球首个个性化的 3D 打印 PEEK头 骨植入物。在此基础上， 2014 年美国 Oxford 公司获 得 FDA批准 3D 打印颌面骨产品 （510K 模式 ） 。另外据 报道，2015 年 9 月由北医三院和北京爱康宜城医疗器 材股份有限公司共同合作研制的 3D 打印人体植入物 ——人工髋关节已经获得了国家食品药
品监督管理总 局的注册批准， 3D打印髋关节进入“量产阶段”意味 着我国 3D打印植入物也迈入产品化的阶段。 3D 打印技术在医疗科技创新中显示了越来越重 要的作
用，在各种个性化定制植入性假体、假肢、种 植牙等方面的研究与应用也越来越广。那么，这种新 型工艺制备的植入物的生物安全性评价研究也就越来 越需要得到重视。 5.3D 打印钛合金生物安全性研究
生物医用材料的安全性主要体现在组织与材料之 间的相互作用。生物医用金属材料要想达到植入器械 的标准，必须要求植入人体以后所引起的反应处于一 个可被接受的水平，同时还不能引发材料的结构和性 能发生质变。而人体和植入物之间的相互作用又主要 体现在其生物相容性和生物功能性。所以在植入人体 后植入物不应引起人体细胞、血液和器官发生过敏、 炎症及化学等不利反应， 或是出现人体异物排斥反应。 同时，还要求需要长期植入的植入物须具有良好的静 态力学性能，即足够的强度、适宜的弹性模量、高度 稳定性、良好的耐腐蚀性与持久耐用性等。现在钛合 金外科植入物在临床上应用非常广泛，生物相容性研 究也相当成熟。所以关于 3D打印的钛合金制件的安全 性主要集中在其生物力学功能上的安全性。 关于 3D打印的金属植入物在力学性能、 耐腐蚀性 及生物相容性等方面是否和传统工艺的通用植入产品 相当，合金植入物的部分静态力学性能是否可以满足 临床应用和国家标准，这些研究还在进行当中。现在 已有研究发现， 3D打印的钛合金植入物的部分静态力 学性能是可以满足临床需求的。锁红波采用 EBM技术 制备 Ti6Al4V 试样进行直接拉伸和热等静压后拉伸与 硬度实验，发现其强度均超过锻件标准。研究人员用 SLM技术制备的 Co-Cr-Mo 合金的耐腐蚀性和传统工艺 制
备的合金相近， 在模拟唾液环境中的离子溶出量 3D 打印的比传统工艺合金要少。 EOS公司将 DMLS技术制 备的 Ti6Al4V 产品通过合理后处理，发现其具有丝毫 不弱于传统
锻材的静态力学性能和抗疲劳性能。研究 人员将 EBM制备的多孔钛合金椎间融合器植入山羊体 内，在羊颈椎融合模型中取得了很好地效果， 骨- 材料 结合界面比 PEEK融合器更佳。 从骨的生长角度来讲，一种具有可调节孔隙率和 孔径的支架会更有利于人体内营养成分的传递和传输， 还可以促进骨长入能力，增加植入物与骨床的结合， 并延长假体的使用寿命，从而得到比实体结构钛合金 更好的医疗效果。近年来，多孔钛合金逐步被认为是 最理想的临床新型硬组织修复
