[发明专利]用人工骨材料熔融沉积成型3D打印个性化人工牙的方法有效

专利信息
申请号: 201710522744.3 申请日: 2017-06-30
公开(公告)号: CN107233628B 公开(公告)日: 2020-01-31
发明(设计)人: 王玉元;王粤凡 申请(专利权)人: 南宁越洋科技有限公司
主分类号: A61L27/50 分类号: A61L27/50;A61L27/46;B33Y10/00;B33Y70/00
代理公司: 45106 广西南宁明智专利商标代理有限责任公司 代理人: 农劲风
地址: 530007 广西壮族自治区*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 用人 材料 熔融 沉积 成型 打印 个性化 人工 方法
【权利要求书】:

1.一种用人工骨材料熔融沉积成型3D打印个性化人工牙的方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)、聚醚醚酮悬浮液的配制

取医用级聚醚醚酮粉剂与甘油和乙醇混合,甘油作为分散剂,乙醇作为溶剂,按10g聚醚醚酮配45ml甘油和45ml乙醇的配比混合成10%的聚醚醚酮混悬液,再经高速打磨机研磨成聚醚醚酮悬浮液备用;

(2)、羟基磷灰石晶须悬浮液的配制

取直径为0.1~1μm,长度为100~200μm的亚纳米羟基磷灰石短晶须与甘油和乙醇混合,甘油作为分散剂,乙醇作为溶剂,按10g羟基磷灰石晶须配45ml甘油和45ml乙醇的配比混合成10%的羟基磷灰石晶须混悬液,再经高速打磨机研磨成羟基磷灰石晶须悬浮液备用;

(3)人工骨材料的复合制备

取上述步骤得到的聚醚醚酮悬浮液和羟基磷灰石晶须悬浮液按60:40的体积配比用搅拌机混合均匀,再用抽滤机抽滤掉混合液中的甘油和乙醇,并放入干燥机中以60℃干燥,得到的干燥混合料在0.5~5Mpa的压力下加热至340~350℃,然后经注塑机注塑形成长度为6~12mm直径为φ6mm的圆柱状人工骨材料棒材,将棒材装入小钢筒中备用;

(4)、人工牙的三维造型设计

根据CBCT断层扫描拔牙窝形态和原有牙大小情况的数据用计算机设计人工牙和人工牙种植导板的三维造型,人工牙采用一段式种植体,种植体植入部分设有锯齿形螺纹,螺纹表面开有多条纵向凹槽,纵向凹槽将各圈螺纹分割成数个沟齿;

(5)、熔融沉积成型3D打印人工牙和人工牙种植导板

将步骤(3)得到的装有人工骨材料棒材的小钢筒装进熔融沉积成型3D打印机加热腔中,将步骤(4)中设计好的人工牙和人工牙种植导板的三维造型数据导入3D打印机的控制软件中并转化为相应的分层数据,对小钢筒进行加温,加压将3D打印机小钢筒中的人工骨材料从加热的打印头喷嘴挤出,按照人工牙和人工牙种植导板每一层的分层数据进行熔体沉积,层厚设为100~200μm,层层迭加沉积后即可实现人工牙的快速成型;

(6)、人工牙植入部分的表面处理

用小喷头热空气喷枪以400~500℃的温度对步骤(5)得到的人工牙的植入部分进行瞬间喷射,使表层的PEEK熔化,让羟基磷灰石晶须的晶须端头显露出来;在进行种植前还需在人工牙的植入部分表面露出的晶须端头上喷附一层生长因子。

2.根据权利要求1所述的用人工骨材料熔融沉积成型3D打印个性化人工牙的方法,其特征是:所述步骤(6)人工牙植入部分的表面处理方法采用以下方法替代:

将步骤(5)得到的人工牙的植入部分放入浓硫酸中10~60秒,用浓硫酸溶掉一层厚度为10~30μm 的PEEK表皮,里层的PEEK被硫化形成SPEEK,再将人工牙取出用水冲洗干净,干燥后人工牙的植入部分表面有羟基磷灰石晶须的晶须端头显露出来;在进行种植前还需在人工牙的植入部分表面露出的晶须端头上喷附一层生长因子。

3.根据权利要求1所述的用人工骨材料熔融沉积成型3D打印个性化人工牙的方法,其特征是:在所述步骤(1)中,混合时还加入1~5%重量比的硫酸钡粉。

4.根据权利要求1所述的用人工骨材料熔融沉积成型3D打印个性化人工牙的方法,其特征是:在所述步骤(4)中,所述锯齿形螺纹呈30~60°的斜角,螺距为1.6~2mm,螺纹高度为0.3~0.5mm。

5.根据权利要求1所述的用人工骨材料熔融沉积成型3D打印个性化人工牙的方法,其特征是:在所述步骤(5)中,打印时3D打印机工作箱中的温度维持在100~160℃,打印头喷嘴采用直径为500μm的小喷嘴。

6.根据权利要求1或2所述的用人工骨材料熔融沉积成型3D打印个性化人工牙的方法,其特征是:在所述步骤(6)中,所述生长因子采用骨形态发生蛋白BMP2。

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