基于激光選區(qū)熔化技術(shù)多孔結(jié)構(gòu)植入體性能的研究.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，人工植入體已成為修復(fù)骨缺損最有效的方法。然而，傳統(tǒng)醫(yī)用鈦及其合金植入體的彈性模量遠(yuǎn)大于人體骨骼，植入人體后易產(chǎn)生“應(yīng)力屏蔽”現(xiàn)象，形成骨吸收，最終導(dǎo)致手術(shù)失敗。因此，設(shè)計(jì)具有可控多孔結(jié)構(gòu)的植入體，既能使其力學(xué)性能與骨組織接近，也能提高植入體與骨組織的結(jié)合能力，成為種植技術(shù)的主要發(fā)展方向。由于傳統(tǒng)切削方式無法制造具有內(nèi)部通孔結(jié)構(gòu)的植入體，本研究采用激光選區(qū)熔化技術(shù)制造多孔植入體，開展以下幾個(gè)方面的研究：

2、>　?、倩诩す膺x取熔化技術(shù)制造具有內(nèi)部連通孔隙結(jié)構(gòu)的植入體，對(duì)激光選區(qū)熔化技術(shù)工藝進(jìn)行研究，通過理論和實(shí)驗(yàn)的方法確定工藝流程、路徑規(guī)劃、成型方向及工藝參數(shù)；
　　②根據(jù)典型多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)正六面體、蜂窩結(jié)構(gòu)兩種多孔結(jié)構(gòu)，從產(chǎn)業(yè)化角度出發(fā)，為提高設(shè)計(jì)效率，基于 Solidworks的二次開發(fā)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)研發(fā)；
　　③利用數(shù)值模擬和試驗(yàn)的方法對(duì)兩種典型多孔結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估，選擇成型精度和力學(xué)性能較好的多孔結(jié)構(gòu)

3、，并進(jìn)行各種植入體產(chǎn)品的試制；
　?、苎婪N植體的市場(chǎng)需求巨大，然而典型多孔結(jié)構(gòu)不適用于牙種植體制造，因此對(duì)多孔結(jié)構(gòu)牙種植體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)（空心與實(shí)心結(jié)構(gòu)）與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，并通過力學(xué)性能及骨結(jié)合性能驗(yàn)證改進(jìn)設(shè)計(jì)的合理性。
　　研究結(jié)果顯示，基于激光選區(qū)熔化技術(shù)成型多孔結(jié)構(gòu)具有良好的力學(xué)性能；典型多孔結(jié)構(gòu)中正六面體結(jié)構(gòu)在成型精度及力學(xué)性能上較蜂窩結(jié)構(gòu)更好；多孔結(jié)構(gòu)孔隙率為50%~70%時(shí)，其彈性模量接近人體骨組織，力學(xué)性能滿足