目的:探讨采用激光选区熔化（selective laser melting，SLM）技术制作纯钛及钴铬合金下颌全牙弓种植固定义齿上部结构支架和上颌可摘局部义齿支架的精度，为SLM纯钛支架的临床应用提供参考。方法:选择下颌无牙颌模型1个，于双侧尖牙和第一磨牙处制作螺丝固位的基台替代体，作为下颌全牙弓种植修复用牙颌模型；同时选用上颌Kennedy第一类牙列缺损牙颌模型1个；扫描牙颌模型获得数字化模型，并用扫描仪配套软件设计下颌全牙弓种植固定义齿上部结构金属支架和上颌可摘局部义齿金属支架（设计模型）。通过改良的双激光金属打印机分别制作钴铬合金组和纯钛组下颌支架各12个（每组6个进行热处理，其余6个不进行热处理），以及钴铬合金组和纯钛组上颌支架各7个，扫描获得数字化模型，借助逆向工程软件Geomagic重叠数字化模型与设计模型。以牙颌模型矢状轴为X轴，牙颌模型冠状轴为Y轴，打印粉末堆积方向为Z轴，分析下颌支架数字化模型基台替代体接口中心点在X、Y、Z轴方向上与设计模型的偏差，作为下颌支架的正确度，偏差数据越大，正确度越差。分析上颌支架整体和7个测量点（腭板中心点和双侧 支托、I杆、邻面板）与设计模型的均方根，作为上颌支架的适合度，均方根数据越大，适合度越差。比较每组下颌支架热处理前后正确度差异以及下颌支架正确度和上颌支架适合度的组间差异。 结果:钴铬合金组下颌支架热处理前X、Y、Z轴方向上的正确度［（96.3±12.1）、（86.3±11.4）、（61.2±13.2） μm］与纯钛组［（82.3±11.2）、（72.2±10.2）、（51.2±11.6） μm］的差异均无统计学意义（ P>0.05）；热处理能减小两组支架的变形，热处理后纯钛组下颌支架在X、Y、Z轴方向上的正确度［（62.4±11.3）、（55.2±13.2）、（41.3±10.8） μm］均显著优于钴铬合金组［（84.5±10.5）、（72.3±11.2）、（54.2±11.6） μm］（ P<0.05）。纯钛组上颌支架的整体适合度［（121.3±17.0） μm］显著好于钴铬合金组［（174.0±18.3） μm］（ P<0.05）。 结论:SLM纯钛支架可满足全牙弓种植修复和可摘局部义齿纯钛大跨度支架的制作要求，且相应热处理后下颌纯钛支架的正确度优于钴铬合金支架。

计算机辅助设计、数控切削、增材制造等数字化技术越来越广泛地应用于口腔修复临床。这些技术的应用不仅改变了可摘局部义齿的设计和制作流程，提高了义齿生产效率，而且改变了义齿的设计和制作理念。关于可摘局部义齿计算机辅助设计与辅助制作的研究方兴未艾，近年涌现了大量研究报道，包括选区激光熔化金属粉末等新材料的性能研究，义齿固位体、连接体、人工牙等组件的创新性设计，支架、基托和人工牙的高精度成形，应用新材料、具有新结构的可摘局部义齿的精度、适合性和力学性能定量评价，以及对可摘局部义齿的临床评价等诸多方面，本文针对近年可摘局部义齿计算机辅助设计与辅助制作研究应用最新进展进行系统论述。

目的:探究选区激光熔化(selective laser melting,SLM)打印制造的添加微量Ti-6Al-4V粉末的纯钛材料,在两种不同热处理温度(650 ℃,2 h和700 ℃,2 h)及不同扫描速度(1000 mm/s和500 mm/s)下的机械性能.方法:制备SLM打印的试样,测试材料的机械性能,观察拉伸试样的断口形貌及显微结构.结果:SLM打印的纯钛试样的极限拉伸强度在1000 mm/s扫描速度时高于500 mm/s扫描速度时的25％;在650 ℃及700 ℃不同热处理条件下,650 ℃,2 h在两种扫描速度下都表现出更加优异的机械性能,但延伸率在700 ℃,2 h在低扫描速度组更高.结论:添加微量Ti-6Al-4V粉末后打印的纯钛材料相较于Ti-6Al-4V合金更能满足口腔修复体的要求.

目的 分析泰森多边形多孔结构髋臼杯与实体髋臼杯的初始稳定性差异,探究泰森多边形结构多孔层对髋臼杯初始稳定性的影响及其在预防松动脱位方面的作用.方法 通过Grasshopper设计孔隙率分别为60％、70％的泰森多边形多孔结构支架,利用选区激光熔化技术(selective laser melting,SLM)制备实体髋臼杯与孔隙率为60％、70％多孔髋臼杯样件,在相同条件的聚氨酯块模型中进行杠杆试验,分析对比3组样件的最大撬出力矩、偏转角度、界面刚度.结果 在压入力无明显差异的情况下,孔隙率为60％、70％多孔髋臼杯的最大撬出力矩分别比实体髋臼杯高278.82％、320.56％,偏转角度比实体髋臼杯高194.04％、269.23％,界面刚度比实体髋臼杯高18.58％、7.88％.杠杆试验完成后,多孔髋臼杯所用的聚氨酯块半球腔内出现明显磨损.结论 泰森多边形多孔结构髋臼杯的初始稳定性指标均高于实体髋臼杯,说明泰森多边形结构多孔层能提高髋臼杯的初始稳定性.研究结果能够为髋臼假体的设计与选型提供一定参考.

目的 探讨口腔修复用金属三维打印件中夹杂物和孔隙率不合格原因,为三维打印口腔金属修复体的加工制作过程控制提供参考.方法 选择 44 批次钴铬合金和钛合金激光选区熔化(SLM)修复体 3D打印件,在金相显微镜下放大 100 倍测定夹杂物和孔隙的面积分数,分析打印件的孔隙特征和产生不合格的原因.结果 夹杂物和孔隙的面积分数>2.8%的有 16 批次,不合格率为 36.4%.44 批次检测样品中未见明显夹杂,不合格均由孔隙面积分数超过 2.8%导致.结论 目前口腔修复体加工制作行业对数字化3D打印技术的掌握尚不成熟,加工工艺技术有待进一步提高.

背景:目前传统粉末烧结法在制备多孔钛的过程中易引入杂质,多孔钛制造仍面临杂质污染和材料成形过程难以调控两大难题.目的:制备具有一定孔隙率的纯净多孔钛,并分析成形的多孔钛微观形貌演变及性能.方法:借助选区激光熔化技术在低能量密度下制备多孔钛,通过对成形的试件孔隙率测定得出能成形较大孔隙率多孔钛的参数区间,并分析该区间下试件微观形貌演变及力学性能.结果与结论:①随着能量密度的增加,多孔钛试件的孔隙率逐渐降低,在能量密度10.61-27.78 J/mm3之间时,能成形孔隙率11.23%-33.67%的多孔钛;在能量密度27.78-37.88 J/mm3之间时,成形件较为致密;②成形的多孔钛物相主要为α钛,随着能量密度的增加,试件的孔隙率降低,孔隙形貌由不规则连通孔向封闭近球形孔转变,粉末颗粒间由轻微烧结颈变为连续熔道;CT扫描结果显示,在能量密度10.61 J/mm3下,成形试件内部存在大量连通孔隙且孔隙半径大致分布在2-6 μm之间,具有较大的比表面积;同时,在能量密度10.61-27.78 J/mm3区间下能得到抗压强度值188-1 000 MPa的多孔钛,满足生物医疗领域应用需求;③结果表明,借助选区激光熔化技术克服了传统制备工艺带来的杂质污染、成形过程难以调控等问题,为制备力学性能优异的多孔钛提供了有效解决措施.

背景:传统骨植入物的弹性模量较大,与人体骨弹性模量不匹配,会引起应力遮挡效应,从而导致骨吸收.径向梯度三周期极小曲面骨小梁支架具有与人体松质骨匹配的弹性模量,且屈服强度大于人体皮质骨屈服强度,为骨支架设计提供了一种新的选择.目的:通过隐式曲面法构建径向梯度三周期极小曲面结构,采用激光选区熔化技术制备样件,进行准静态压缩实验,得到力学性能与人体骨骼匹配的骨小梁支架.方法:通过隐式曲面法,建立G型、Ⅰ型、P型和D型4种径向梯度三周期极小曲面骨小梁支架;采用激光选区熔化技术制备样件,观测成型样件的表面形貌,评估成型质量,进行准静态压缩实验,评估样件的力学性能.结果与结论:准静态压缩实验结果表明,对比4种径向梯度三周期极小曲面支架,G支架平台应力波动小,没有出现失效断裂,塑性最好;对45%,55%和65%3种孔隙率G支架的力学性能进行分析,发现55%孔隙率G支架的弹性模量在人体松质骨的弹性模量范围内(0.022-3.7 GPa),屈服强度接近人体皮质骨最大屈服强度(187.7-222.3 MPa).结果显示,55%孔隙率的G型径向梯度三周期极小曲面骨小梁支架能够降低应力遮挡效应,承受较高人体载荷,提高植入物的稳定性,延长植入物的使用寿命.

钴铬合金因其优良的耐腐蚀性、生物安全性以及价格低廉等优势而长期用于口腔金属烤瓷基底冠桥的制作.钴铬合金烤瓷修复体的制作一直以传统失蜡铸造技术为主;近年,选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术因其个性化、精准化以及高效等优势而越来越受到义齿制作中心和临床医师的重视与青睐.本文重点就SLM钴铬合金烤瓷基底冠的制作流程、组织结构、力学性能、金-瓷结合强度、基底冠适合性以及耐腐蚀性和生物安全性的最新研究进展进行综述.

目的 探讨激光选区熔化(SLM)制造的钛试件表面不同形貌对变异链球菌和血链球菌黏附的影响.方法 通过喷砂、碱处理和阳极氧化在SLM钛片表面制备纳米网(NN组)和纳米管(NT组)表面形貌,并与喷砂SLM钛片(SB组)及未处理SLM钛片(SLM组)进行对比,通过扫描电镜、表面形貌分析仪、表面接触角测试仪对各组钛片表面形貌、粗糙度和亲水性进行表征.将各组钛片与变异链球菌和血链球菌共同培养24 h.通过菌落形成单位计数及细菌荧光染色分析比较不同表面形貌SLM钛片上2种细菌在的黏附活、死菌量及活死菌总量,进而评价SLM钛表面不同形貌对口腔链球菌黏附的影响.结果 SLM组表面为波浪状起伏微米形貌,SB组表面为沟嵴状起伏微米形貌;NN组表面和NT组表面形成了纳米网和纳米管结构.经表面处理的SB组、NN组和NT组较SLM组表面粗糙度降低(RaSB=2.87μm,RaNN=2.90μm,RaNT=2.65μm,RaSLM=7.19μm),亲水性提高(SLM组、SB组、NN组和NT组表面水接触角分别为76.90°、64.47°、23.17°和44.13°).菌落形成单位计数结果 显示,NT组表面变异链球菌和血链球菌的细菌密度为661.29和668.45 CFU/mm2,为各组最低,且与其余组差异具有统计学意义(P<0.05);细菌荧光染色结果 显示,NT组表面变异链球菌和血链球菌的活死菌总平均荧光强度为281.17和303.58,亦为各组最低,且与其余组差异具有统计学意义(P<0.05);NN组表面变异链球菌和血链球菌死菌比例为0.47和0.62,均显著高于其余各组(P<0.05).结论 在SLM起伏微米形貌基底上,阳极氧化纳米管具有较强的抗细菌黏附性能,碱处理纳米网抗细菌黏附性能弱于阳极氧化纳米管,但具有一定杀菌性能.

背景:钛及钛合金广泛用于个性化医疗领域,传统铸造工艺无法满足现代医学的发展,3D打印技术可以很好的满足当前医疗领域对产品越来越高的要求.目的:分析3D打印钛及钛合金的生物安全性,为其在下一步的临床应用提供参考.方法:研究分析3D打印技术生产的钛及钛合金在耐腐蚀性、生物相容性方面的性能,明确其是否满足临床应用的生物安全性要求.结果与结论:3D打印钛及钛合金具有良好的生物安全性,可以用于个性化医疗领域,且可以设计、调控材料自身结构和优化性能,相比传统的铸造工艺,3D打印具有明显优势.随着原材料、制造设备、关键工艺技术等方面的不断突破,3D打印技术在医疗器械领域的应用将越来越广泛.