外科植入物的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于植入物設(shè)計(jì)所用的金屬材料化學(xué)成分有著嚴(yán)格規(guī)定。以不銹鋼植入物為例，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于鋼的牌號(hào)及其中的Ni、 Cr 、Mo 、Mn等化學(xué)成分均做出了規(guī)定。[1]

但常見(jiàn)醫(yī)用不銹鋼，例如316L不銹鋼仍存在生物相容性及相關(guān)問(wèn)題，包括不銹鋼植入人體后由于腐蝕或磨損造成腐蝕產(chǎn)物所引起的組織反應(yīng)（如出現(xiàn)水腫、感染、組織壞死等），從而導(dǎo)致疼痛和過(guò)敏反應(yīng)等。特別是不銹鋼中鎳離子析出誘發(fā)的病變。因此植入物設(shè)計(jì)領(lǐng)域仍需要低鎳和無(wú)鎳的醫(yī)用不銹鋼材料。

在原始材料發(fā)展的同時(shí)，外科植入物以及手術(shù)器械的制造技術(shù)也在不斷發(fā)展，其中基于粉末床激光熔化（LPBF）工藝的金屬3D打印技術(shù)已在該領(lǐng)域展示出了明確的產(chǎn)業(yè)化方向。對(duì)于增材制造技術(shù)而言，也同樣需要在化學(xué)成分和增材制造加工性能方面更為優(yōu)化的新型材料。

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，Carpenter Technology 開(kāi)發(fā)了一種增材制造醫(yī)用不銹鋼材料, 該材料幾乎不含鎳并且在激光粉末床熔合（L-PBF）3D打印系統(tǒng)中顯示出良好的加工性能。

表2 兩種材料棒材的典型機(jī)械性能。