生物医疗工程上材料与技术综述..docxVIP

上海大学 2015 ～ 2016 学年 秋 季学期研究生课程考试课程名称： 材料成形工程课程编号： 09Z078010论文题目: 研究生姓名: 梁烽杨 学 号: 论文评语:成 绩: 任课教师: 林柳兰评阅日期: 生物医疗工程上材料与技术综述梁烽杨（上海大学 机电工程与自动化学院，上海200444）摘要：假体，医学上称修复体，是一种替代人体某个肢体、器官或组织的医疗器械。用于治疗畸形、疼痛或功能丧失等关节疾病的生物材料常常被用于加工制造假体。生物材料是用于人体组织和器官的诊断、修复或增进其功能的一类高技术材料，即用于取代、修复活组织的天然或人造材料。在非金属生物材料中，氧化铝基陶瓷、氧化锆基陶瓷等功能陶瓷应用日趋广泛。关键字：假体技术；生物材料；功能陶瓷 Summary Of Biomedical Engineering Materials And TechnologiesLIANG Fengyang(School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200444, China)Abstract: Prosthesis, medical prostheses, is a medical device to alternative a limb, organ or tissue in the human body. For the treatment of deformity, pain or loss of function, such as joint disease biological materials are often used in the manufacturing of the prosthesis. Biological materials are used in human tissues and organs of the diagnosis, repair, or improve the function of a kind of high-tech materials, that is used instead of natural or artificial materials, repairing living tissue. In the non-metallic biomaterials, alumina-base ceramics, Zirconia ceramics and ceramics is widely used.Key words: Implant technologies;Bio-materials;Functional ceramics1选择性激光烧结叶片作为假体植入人体来重建极度萎缩的下颌骨对于严重萎缩的下颌骨，骨骼重建手术是一种传统治疗方法，但是费用很高而且发病率也高。CAD/CAM技术就能避免传统治疗方法的缺陷。SLS(Selective Laser Sintering)选择性激光烧结技术就是CAD/CAM技术的一种，。选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理即由电脑图像技术生成复杂的3D结构、铺粉、烧结以及后处理等。SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛，如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。本文通过实验提出利用SLS技术制成的钛叶片植入人体以修复严重萎缩的下颌骨的方法。实验分为四个部分：选择病人、术前检查、假体设计与制造、手术和修复过程。①选择病人：选取5名下颌骨牙槽嵴有水平缺陷的老年患者。②术前检查：检查每个患者的口腔软硬组织，用X射线和CT扫描，结果显示患者剩余下颌骨宽度小于4mm，如图1。CT扫描萎缩下颌数据被导入到一个特定驱动软件里，进行下颌骨假体3D建模。图1 极度萎缩的没有牙齿的下颌骨③假体设计与制造：根据上述的3D模型设计制造与患者相配的SLS钛叶片假体，如图2所示的两个锥形牙假体。SLS假体由合金粉末（钛-6Al-4 V）激光烧结制作而成，粒子大小25-45微米。图2 锥形牙假体 ④手术和修复过程：将定制的SLS钛叶片假体植入患者下颌骨，如图3。接下来就是修复过程，修复3个月后，口腔软组织得到愈合修复。图3 植入钛叶片假体 实验表明，SLS钛叶片假体符合医学功能，同时也比较美观，且没有引起患者疼痛和假体并发症。从长寿、承载能力、功能效能和易于人工维护的角度来看，SLS钛叶片假体可以被认为是修复下颌萎缩的好技术。SLS是快速制造的一种，它的优势是能够生成复杂