1. Hạn chế kỹ thuật bao gồm các giới hạn kép về vật liệu và độ chính xác.
Mặc dù có thể tái tạo chính xác các đặc điểm giải phẫu phức tạp bằng công nghệ in 3D sử dụng kim loại, nhưng không thể bỏ qua những hạn chế về công nghệ của nó:
Điểm nghẽn về hiệu suất vật liệu: Hiện nay, các vật liệu kim loại y sinh có thể in được như hợp kim crom coban và hợp kim titan vẫn còn những sai sót về chất lượng cơ học và khả năng tương thích sinh học. Ví dụ, hợp kim titan thông thường (Ti6Al4V) cứng hơn nhiều (110 GPa) so với xương (10-30 GPa), có thể dễ dàng gây ra tác dụng che chắn căng thẳng và ảnh hưởng đến khả năng hồi phục của mô xương.
Việc thiếu khả năng in chính xác có nghĩa là nó không thể được sử dụng hiệu quả trong kỹ thuật mô mạch máu vì độ chính xác của việc in, đặc biệt là đối với các chi tiết nhỏ như đường kính mao mạch 8–10 μm, chưa được cải thiện đủ.
Để loại bỏ các lỗ bên trong, bộ cấy in 3D{1}}bằng kim loại sử dụng phương pháp ép đẳng tĩnh nóng (HIP), nhưng nhiệt độ cao có thể làm thay đổi cấu trúc của vật liệu và ảnh hưởng đến độ bền của vật liệu.
2. Những thách thức trong ứng dụng lâm sàng: câu hỏi hóc búa hợp lý về chi phí và các quy tắc.
Công nghệ in 3D kim loại gặp một số khó khăn trong quá trình chuyển từ phòng thí nghiệm sang ứng dụng lâm sàng:
Chứng nhận theo quy định gặp trở ngại vì các quốc gia khác nhau vẫn chưa hài hòa các tiêu chí chứng nhận cho thiết bị y tế in 3D-. Ví dụ: FDA Hoa Kỳ yêu cầu chứng nhận 510(k) đối với thiết bị cấy ghép, trong khi quy định MDR của EU có tiêu chí khắt khe hơn đối với dữ liệu lâm sàng, điều này làm tăng chi phí nghiên cứu và phát triển xuyên biên giới.
Rủi ro tương thích sinh học dài hạn: Vẫn chưa biết các sản phẩm phân hủy của vật liệu mới (như hợp kim magie có thể phân hủy) ảnh hưởng như thế nào đến các mô xung quanh và cần hỗ trợ dữ liệu theo dõi-dài hạn{2}}.
Thách thức trong việc kiểm soát chi phí: Bột kim loại chuyên dụng (như Ti6Al4V) có thể có giá 2000 nhân dân tệ/kg và chi phí bảo trì thiết bị lên tới trên 500000 nhân dân tệ một năm. Tình huống này dẫn đến một quy trình in đơn lẻ tốn kém gấp ba đến năm lần so với các phương pháp tiêu chuẩn.
3. Những hạn chế về thị trường và công nghiệp: sự không phù hợp về sinh thái giữa cung và cầu
Việc thiếu sự trưởng thành của chuỗi công nghiệp gây khó khăn cho việc khuyến khích in 3D kim loại trong lĩnh vực y tế:
tỷ lệ thâm nhập thiết bị thấp: Thường có giá hơn ba triệu nhân dân tệ, máy in 3D kim loại- cấp công nghiệp hầu hết được tìm thấy ở các bệnh viện cấp ba và các cơ sở nghiên cứu khoa học lớn, nằm ngoài tầm với của các tổ chức y tế cơ sở.
Thiếu tiêu chuẩn hóa vật liệu: thị trường bột kim loại trong nước có hiện tượng "phân tán, rối loạn và nhỏ" và các chỉ số quan trọng như phân bố kích thước hạt và nồng độ oxy thiếu các chỉ tiêu thống nhất, ảnh hưởng đến độ ổn định của in ấn.
Hợp tác chuỗi công nghiệp không đủ: Các đội y tế phụ thuộc vào các kỹ sư bên ngoài để hoàn tất quá trình xử lý dữ liệu, do đó phát sinh chi phí liên lạc đáng kể; toàn bộ quá trình dịch vụ từ thiết kế máy quét đến xử lý-sau in vẫn chưa hình thành một vòng khép kín.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminum-3d-printing-prototype-modeling.html