年長人士可能還記得上世紀(jì)70年代中期連續(xù)五季熱播的美國電視劇《無敵金剛》。這部電視劇的主角是航天員史蒂夫·奧斯丁上校，他曾因車禍嚴(yán)重受傷。醫(yī)生決定重造他的身體，讓它變得“更好、更強(qiáng)、更快”。雖然這在當(dāng)時只是科學(xué)幻想，但如今很多原先的電視觀眾都有了與史蒂夫·奧斯丁同樣的經(jīng)歷：他們依靠人造身體部位改善了生活質(zhì)量、減輕了痛苦并提高了活動能力。
　　增材制造是如何改善
　　髖部和關(guān)節(jié)配合度的
　　人造關(guān)節(jié)是這個領(lǐng)域中的優(yōu)先項目。全世界共有數(shù)百萬人進(jìn)行了關(guān)節(jié)置換，實際上，僅美國每年就會進(jìn)行100多萬例髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)。這類人造關(guān)節(jié)要么完全由金屬制成，要么含有大量金屬。它們采用多種金屬制造，包括不銹鋼、鎳合金和鈦，在很大程度上是因為這些金屬具有耐用性而且能耐受人體內(nèi)的腐蝕。
　　到現(xiàn)在為止，這些部件一直是以標(biāo)準(zhǔn)尺寸的現(xiàn)貨形式提供的，但這種情況很快就會改變。增材制造（AM――在計算機(jī)上設(shè)計成品并三維打印的過程）有可能使每個關(guān)節(jié)完全適合每一位患者的個體需求。目前，科研人員正在這個方面開展大量的研究以改進(jìn)這類植入物的設(shè)計、功能和成本效益。
　　這項新增材制造技術(shù)的主要優(yōu)點是刺激骨骼的復(fù)雜性。讓周圍的骨骼接受外來植入物，需要制出具有一定孔隙度和質(zhì)感的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。目前已有多項技術(shù)對此進(jìn)行嘗試，但任何一項技術(shù)都無法像增材制造一樣實現(xiàn)這個目標(biāo)。
　　三維打印支架的光明前景
　　鎳基植入物的一個全新潛在領(lǐng)域即將誕生：血管醫(yī)學(xué)和血管治療。雖然很難獲得全球統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但僅美國每年就會進(jìn)行50多萬例支架植入。支架是一種金屬制成的小型網(wǎng)狀管，其作用是使冠狀動脈敞開讓血液通過。
　　在這個領(lǐng)域中，有50年歷史的鎳鈦合金（UNSN01555）展現(xiàn)出卓越的性能。鎳鈦合金具有很高的柔性和耐用性，能夠維持一定的幾何形狀（稱作“形狀記憶”），而且強(qiáng)度重量比很高，實際證明是多種血管醫(yī)療應(yīng)用（包括支架、瓣膜及其他器械）的理想材料。形狀記憶性質(zhì)具有特別價值，因為鎳鈦合金會自行擴(kuò)張并適應(yīng)血管的形狀。
　　鎳鈦合金可能較難加工，而且很少公司能夠成功地應(yīng)對利用常規(guī)制造技術(shù)制造出成品的挑戰(zhàn)。但隨著增材制造的最終應(yīng)用，這種情況即將發(fā)生變化，一些公司和研究機(jī)構(gòu)正在集中研究鎳鈦合金在這個領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　目前，一些增材制造研究者能夠利用聚合物開發(fā)出個性化支架。與現(xiàn)有醫(yī)用支架相比，這類支架不太可能在血管內(nèi)移動并引起相關(guān)并發(fā)癥，具有更高的安全性。
　　一些公司還使用激光切割的鎳鈦合金支架，但迄今為止仍未能將增材制造技術(shù)運用于這個方面。不過，業(yè)界利用鎳鈦合金實現(xiàn)個性化支架的常規(guī)生產(chǎn)也許只是時間問題。
　　（本文由國際鎳協(xié)會提供資料整理而成）