[发明专利]一种多孔口腔种植体的3D打印方法及多孔口腔种植体

说明书

本发明公开了一种多孔口腔种植体的3D打印方法和多孔口腔种植体，其特征在于，采用激光选区熔化增材制造工艺制备形成多孔口腔种植体，其中，所述多孔口腔种植体上开设有多个孔。本发明提供的多孔口腔种植体的3D打印方法，采用激光选区熔化增材制造工艺，能用于制作具有可控的、规则一致的孔隙结构和孔径大小的口腔种植体，保证口腔种植体组织均匀，无气孔、裂纹及未熔颗粒，有利于骨组织细胞长入，具有优良的骨结合性能，同时均匀规则的多孔结构设计导致构件在受力条件下不易变形，使得口腔种植体具有良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及口腔医疗增材制造领域，更具体地说，特别涉及一种口腔种植体的3D打印方法及多孔口腔种植体。

背景技术

口腔种植体能作为人工牙根替代天然牙根，它具有高舒适度、恢复咀嚼效率高和不损伤邻牙等特点，种植口腔种植体已成为口腔临床修复牙列缺失与牙列缺损的首选治疗方案。现在市场上绝大多数商品化口腔种植体都是实型体，尽管其具有良好的生物相容性，但是它们仍存在自身的问题：实型多孔口腔种植体骨结合性能不高和弹性模量显著高于周围骨组织，形成“应力遮挡”效应，导致周围骨组织吸收，制约了其在临床的广泛推广。

为了解决上述问题，学者们将口腔种植体设计为多孔结构，从微观上促进组织细胞，尤其是骨组织细胞长入，从宏观上降低了材料的弹性模量。现有技术中用来发泡法制作具有多孔结构的口腔种植体，即在制造材料中加入发泡剂，利用发泡剂反应产生的气泡来形成口腔种植体中的孔状结构，但这种方法存在孔隙结构和孔径大小无法控制的技术问题，不合理的孔径大小和孔隙结构会导致口腔种植体的骨结合性能和力学性能的下降，难以满足口腔临床需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多孔口腔种植体的3D打印方法，能用于制作可控的孔隙结构和孔径大小的多孔口腔种植体，保证多孔口腔种植体具有良好的骨结合性能和力学性能。本发明还提供一种多孔口腔种植体，由本发明所述的多孔口腔种植体的3D打印方法制作，具有良好的骨结合性能和力学性能。

一种多孔口腔种植体的3D打印方法，采用激光选区熔化增材制造工艺制备形成多孔口腔种植体，其中，所述多孔口腔种植体为多孔结构。

上述多孔口腔种植体的3D打印方法，优选的，采用激光选区熔化增材制造工艺制备形成多孔口腔种植体的步骤包括以下操作：

建立多孔口腔种植体三维模型，所述多孔口腔种植体的三维模型上设计有多个孔，编辑所述孔的形状和大小；

对所述多孔口腔种植体的三维模型进行切片处理，规划扫描路径；

在基板上铺设一层金属粉末，按照切片形状及扫描路径对所述金属粉末进行熔化，逐层铺粉，逐层熔化叠加，直至得到所述多孔口腔种植体。

上述多孔口腔种植体的3D打印方法，优选的，编辑所述孔的形状为球状，孔径为200μm、350μm或500μm。

上述多孔口腔种植体的3D打印方法，优选的，设定激光选区熔化增材制造工艺参数为：扫描实体的激光功率为120-180w，光斑直径为50-70μm，实体扫描速度为3000-3600mm/s，轮廓扫描速度为3000-3600mm/s，扫描搭接率为0.06-0.07。

上述多孔口腔种植体的3D打印方法，优选的，成型腔室内使用惰性气体保护，控制所述成型腔室内氧含量低于500ppm且压力维持在10-40mbar范围内。

上述多孔口腔种植体的3D打印方法，优选的，所述切片厚度10-30μm。

上述多孔口腔种植体的3D打印方法，优选的，所述金属粉末为TC4粉末，每层铺设的所述TC4粉末的厚度为20-30μm。

上述多孔口腔种植体的3D打印方法，优选的，所述TC4粉末粒径范围为15-53μm，其中d10控制在18±3μm，d50控制在30±3μm，d90控制在45±3μm。