3D spausdinimo tantalas
3D spausdinimas yra naujas apdorojimo būdas. Svarbiausias šios technologijos bruožas yra tai, kad ji gali tiesiogiai sudaryti galutinį trimatį pavyzdį, pagrįstą importuotu ruošinio modeliu. Tantalo implantų įtaisams apdoroti dažnai naudojamas lazerinio miltelių sluoksnio lydymas (LPBF) ir elektronų pluošto lydymas (EBM) 3D spausdinime. LPBF apdorojimo įranga turi tris sandėlius, ty miltelių sandėlį, formavimo sandėlį ir perdirbimo sandėlį. Metalo miltelius į miltelių sandėlį reikia įdėti iš anksto prieš spausdinant. Apdorojimo metu milteliai tolygiai paskirstomi formavimo sandėlyje grandikliu, o po to apdorojami lazerio arba elektroninio pluošto lydymu, kaitinimu ir kietėjimu į iš anksto nustatytą formą. Miltelių dėžė kyla sluoksnis po sluoksnio, formavimo dėžė sluoksnis po sluoksnio nusileidžia, o sluoksniai uždedami ir galiausiai suformuojami.
LPBF technologija gali pritaikyti metalinius kaulų implantus su atitinkamomis formomis ir dydžiais pagal paciento gydymo sritį, kad atitiktų individualius paciento pritaikymo poreikius. Apdorojimo metu didelio energijos tankio lazerio spindulys nuskaito sluoksnį po sluoksnio pagal modelio suprojektuotą trajektoriją, o kiekvienas sluoksnis tiksliai dedamas į tikslinę formą, todėl sukuriama laisvė kuriant ruošinio struktūrą. Tantalas turi aukštą lydymosi temperatūrą, o tradiciniai apdorojimo metodai yra per neveiksmingi tantalui apdoroti. Didelės energijos lazerio spindulys, akimirksniu išsiskiriantis LPBF apdorojimo metu, gali visiškai ir greitai ištirpdyti ugniai atsparius tantalo miltelius, o tai labai sumažina biomedicininio tantalo paruošimo sunkumus ir pagerina implantaciją. Pasiruošimo efektyvumas, priešoperacinio pasiruošimo ciklo sutrumpinimas. Apdorojimo metu nepanaudoti milteliai gali būti perdirbami, o atspausdinti pavyzdžiai yra labai tikslūs. Reikalingas tik nedidelis vėlesnio frezavimo kiekis, o medžiagų panaudojimo lygis yra didelis, o tai labai sumažina tantalo implantų gamybos sąnaudas. Be to, LPBF gali greitai paruošti porėtas struktūras, efektyviai išspręsdamas kieto tantalo implantuojamų prietaisų per didelės masės ir nesuderintų mechaninių savybių problemas.
Mūsų gaminiai
Veiksniai, turintys įtakos medicininio tantalo 3D spausdinimui
Tantalo medicininio metalo implantai, paruošti naudojant 3D spausdinimą, turi nuolat optimizuoti mechanines ir biologines savybes, kad atitiktų praktinio pritaikymo poreikius ir išvengtų galimos rizikos. Šiame etape 3D spausdinimo tantalą reikia toliau tobulinti šiais dviem aspektais:
(1) Implantai turi atitikti individualius skirtingų pacientų poreikius ir gerai derėti su skirtingomis pažeistomis dalimis ir deformuotais kaulais. Todėl gaminio apdorojimo technologija turėtų turėti didelę laisvę sumažinti gaminio formos ir dydžio dizaino apribojimus. Implantas turi užtikrinti pagrindinę mechaninę atramą po implantavimo į žmogaus kūną, todėl medžiaga turi būti tvirta ir tvirta. 3D spausdinimo būdu paruoštų tantalo medicininio metalo implantų mechaninės savybės yra susijusios su apdorojamų miltelių kokybe, apdirbimo parametrais ir terminiu apdorojimu. Atitinkamas mechanines savybes galima gauti koreguojant atitinkamus proceso parametrus. Tačiau proceso parametrai yra susiję su faktinėmis medžiagos formavimo ir eksploatacinėmis savybėmis. Funkcinis ryšys vis dar neaiškus ir jį reikia toliau tirti.
(2) Implantas turi tarnauti žmogaus organizme ilgą laiką, o poveikis žmogaus audinių ląstelėms turi būti kuo mažesnis, kad būtų išvengta infekcijos. Šiame etape dauguma tyrimų reguliuoja struktūrą, kad pagerintų tantalo implantų biologines savybes. Tačiau 3D spausdinto tantalo metalo konstrukcijos projektavimas vis dar reikalauja tolesnių tyrimų.
(3) Žmogaus kaulai pagal jų struktūrą gali būti skirstomi į žievės kaulus ir akytuosius kaulus. Žievės kaulas yra gana tankus ir kietas ir yra išoriniame kaulo sluoksnyje; spuoguotas kaulas turi trimatę tinklelį primenančią trabekulinę struktūrą ir yra kaulo šerdyje. Gryno tantalo tamprumo modulis paprastai viršija 100 GPa, o tai yra daug didesnis nei akytojo kaulo (0,01–1,57 GPa) ir žievės kaulo elastingumo modulis (5–23 GPa). Implanto ir žmogaus kaulo tamprumo modulis nesutampa, o veikiant įtampai susidarys skirtingos deformacijos, dėl kurių atsiranda santykinis poslinkis tarp kaulų. Ilgalaikis implantavimas sukels „apsauginį nuo streso“ efektą. Implantas turi didžiąją dalį įtempimo ir gali deformuotis, o tai turi įtakos jo tarnavimo laikui ir veikimui. Dėl ilgalaikio slėgio stimuliavimo žmogaus kaulams sumažės osteoblastų aktyvumas ir žmogaus kaulų atrofija. Metalinis implantas suprojektuotas į porėtą struktūrą. Reguliuojant porėtos struktūros formą ir poringumą galima pakeisti tamprumo modulį, suteikti daugiau vietų kaulinėms ląstelėms augti ir prilipti, o tai skatina glaudų implanto ir akytojo kaulo kontaktą. sujungti.
3D spausdinimo medicininio tantalo implanto dėklas
Nuolat tobulėjant medicinos standartams ir įgyvendinant „Pagaminta Kinijoje 2025“, nauji paruošimo procesai, kuriuos reprezentuoja priedų gamyba, paskatino mano šalies ortopedinių implantų rinkos plėtrą. Nuo 2015 m. mano šalis tapo antra pagal dydį kaulų implantų vartotoja pasaulyje. Šiuo metu kaulų implantų gaminiai gali būti skirstomi į stuburo, sąnarių ir traumų kategorijas pagal naudojimo scenarijus. Tarp jų sparčiausiai komercializuojami acetabuliniai kaušeliai (sąnarių implantai) ir tarpslanksteliniai suliejimo narvai (stuburo implantai). Kaulų implantų gamybos medžiagos apima metalus, keramiką, polimerus ir anglies medžiagas. Tantalas, kaip metalinių kaulų implantų narys, turi didelį vystymosi potencialą.
a. Stuburo gaminiai
Kinijoje buvo atlikti klinikiniai 3D spausdintų viso tantalo stuburo implantų prietaisų tyrimai. 2021 m. liepos mėn. Oro pajėgų medicinos universiteto Xijing ligoninė į paciento kūgio pažeistą vietą implantavo 3D atspausdintą tantalo kūgį, kad būtų skatinamas greitas defektinės vietos gijimas. Kadangi pacientui slankstelyje buvo auglys, kuris ir toliau spaudė stuburą, reikėjo atlikti trijų segmentų užpakalinę en bloc stuburo naviko rezekciją, o pažeistą vietą palaikyti prireikė implanto. Palyginti su įprastais titano implantais, tantalo kūgiai geriau skatina kaulų įaugimą, o jų elastingumo modulis labiau atitinka žmogaus kaulą. Todėl ligoninė pagaliau implantu pasirinko tantalo dirbtinius slankstelius. Šio klinikinio implanto atvejo sėkmė patvirtina 3D spausdintų viso tantalo implantų prietaisų veikimą ir praktinį įgyvendinamumą.
b. Jungtiniai gaminiai
Tantalo sąnarių implantavimo prietaisų klinikiniai tyrimai buvo atlikti anksčiau. 2017 m. armijos medicinos universitetas 3D spausdinimo būdu paruošė tantalo kelio sąnario pagalvėlę ir atliko 84- metų amžiaus paciento pakeitimo operaciją. Prieš 3D spausdinimą, pagal paciento kompiuterinės tomografijos rezultatus pirmiausia buvo sukurtas implanto modelis, o protezo implantacija buvo imituojama kompiuteriu. Po pakartotinių modeliavimų ir modifikacijų buvo atliktas personalizuotas spausdinimas. Individualiai pritaikytas produktas turi šiurkštų paviršių ir trabekulinę struktūrą, kuri prisideda prie ilgalaikio implanto ir žmogaus kaulo stabilumo bei gerų pooperacinių rezultatų.
c. Traumos produktai
2019 m. balandžio mėn. Xiangya ligoninės sukurtas 3D spausdintas trabekulinės struktūros tantalo stentas buvo sėkmingai implantuotas pacientui, sergančiam šlaunikaulio nekroze. Tai buvo pirmoji pasaulyje tantalo metalo stento implantavimo operacija. Tantalo stento viršaus ir žmogaus kaulo sąlyčio taškas yra lanko formos, panašus į žmogaus kaulo kreivumą. Kai stentas yra įtemptas, yra daug sąlyčio taškų su žmogaus kaulu, o slėgis yra gana tolygus, todėl galima išvengti implanto pažeidimo.
Išvada
3D spausdinimo technologijos plėtra suteikė platesnę erdvę tantalo pritaikymui medicinos srityje. Tantalo taikymo rinka šiuo metu sparčiai vystosi. Viena vertus, nuolat tobulėjant medicinos technologijoms ir senstant visuomenei, ortopedinių implantų paklausa ir toliau didės; kita vertus, nuolat tobulėjant 3D spausdinimo technologijai, spausdinimo medžiagų rūšys ir savybės taip pat toliau didės. Padidinti.
Apskritai, 3D spausdinto tantalo rinka turi plačias perspektyvas, tačiau joje taip pat reikia nuolatinių technologinių naujovių ir medicininės priežiūros, kad būtų skatinamas sveikas jos vystymasis.
Baoji Yusheng Metal Technology Co., Ltdpuikus retųjų metalų tiekėjas. Medžiagos yra tantalas, niobis, vanadis, cirkonis, hafnis ir volframas. Galime pateikti įvairius profilius, tokius kaip: strypai, plokštės, laidai, žiedai, lakštai ir vamzdeliai, folija ir kt.Jei turite klausimų apie prekę, galite su mumis susisiekti bet kuriuo metu.
Pardavimai
Baoji Yusheng Metal Technology Co., Ltd.
www.tantalumysjs.com
