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个性化gyroid结构髁突假体设计及对关节盘的有限元分析

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中国组织工程研究 2024年

作者：姜婷婷刘丹瑜姜至秀季俣辰曹怡琳宿玉成王心彧佳木斯大学黑龙江省口腔生物材料与临床应用重点实验室佳木斯大学口腔医学工程研究中心佳木斯大学附属口腔医院中国医学科学院北京协和医院口腔种植中心北京瑞城口腔医院北京口腔种植培训中心

背景：人工髁突假体置换作为治疗颞下颌关节疾病的手术方式之一，不仅要恢复形态和功能，还要保证长期稳定的应用。目的：设计个性化gyroid结构髁突假体并进行有限元分析。方法：通过软件设计不同壁厚(250,350,450,550,650,750μm)的Gyr... 详细信息

背景：人工髁突假体置换作为治疗颞下颌关节疾病的手术方式之一，不仅要恢复形态和功能，还要保证长期稳定的应用。目的：设计个性化gyroid结构髁突假体并进行有限元分析。方法：通过软件设计不同壁厚(250,350,450,550,650,750μm)的gyroid结构试件，分别进行有限元模拟压缩实验，检测试件的弹性模量，筛选出与下颌骨松质骨弹性模量相匹配且孔径满足成骨条件的gyroid结构壁厚区间，对此区间进行细分并利用3D打印技术制作gyroid结构试件，进行万能试验机力学压缩实验，通过弹性模量与抗压强度筛选符合下颌骨力学性能、孔径更易成骨且强度较小的gyroid结构壁厚，进行后续实验。设计下颌骨个性化gyroid结构髁突假体三维模型，分别模拟模型在自然咬合状态下对刃颌位、牙尖交错位的有限元分析。结果与结论：(1)有限元分析结果显示，随着壁厚的增加，gyroid结构试件的弹性模量升高，其中壁厚350,450,550,650,750μm gyroid结构试件的弹性模量与下颌骨松质骨弹性模量相匹配，由于后续实验需细分组别且550,650,750μm壁厚组孔径(800-1 000μm)在成骨范围内，故筛选出壁厚550,600,650,700,750μm gyroid结构试件进行万能试验机力学压缩实验；(2)力学压缩实验结果显示，随着壁厚的增加，gyroid结构试件的弹性模量与抗压强度升高，其中壁厚550,600,650μm gyroid结构试件的弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内，最终选取壁厚650μm、孔径900μm进行下颌骨个性化gyroid结构髁突假体三维模型构建；(3)下颌骨个性化gyroid结构髁突假体三维模型有限元分析结果显示，对刃颌位关节盘应力主要集中在前中带下表面，牙尖交错位关节盘应力主要集中在下表面外侧，左右侧关节盘在对刃颌位、牙尖交错位的最大位移和等效应力相近，最大位移分别为0.031,0.030,0.028,0.018 mm，最大等效应力分别为2.87,2.30,2.73,1.71 MPa;(4)结果表明，壁厚650μm gyroid结构符合下颌骨力学性能，降低了钛合金强度、减轻了个性化gyroid结构髁突假体对关节盘的损伤。

关键词： gyroid结构壁厚髁突假体有限元分析关节盘颞下颌关节

个性化gyroid结构髁突假体：设计及有限元分析

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中国组织工程研究 2024年

作者：刘丹瑜姜婷婷姜至秀季俣辰曹怡琳王磊宿玉成王心彧佳木斯大学佳木斯大学口腔医院

背景：目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分，通过预留固位孔方便术中进行操作，但由于缺少个性化的颌骨设计，可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此，个性化髁突假体置换在修... 详细信息

背景：目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分，通过预留固位孔方便术中进行操作，但由于缺少个性化的颌骨设计，可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此，个性化髁突假体置换在修复颞下颌关节中具有重要的应用价值。目的：设计一种内部为gyroid结构的个性化髁突假体，用于下颌骨髁突的修复重建。方法：在Rhinoceros 7软件中选择gyroid结构，单胞为6 mm，设置壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm，利用有限元分析gyroid结构的力学性能。3D打印不同壁厚(0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8mm)的gyroid结构实验试件，通过室温压缩实验检测试件的力学性能。通过有限元分析与室温压缩实验结果筛选符合下颌骨力学性能范围的一个壁厚值，对1名成年男性下颌骨CT数据进行逆向建模，设计内部为gyroid结构的髁突假体，采用有限元分析模拟髁突假体置换后牙尖交错位与对刃颌位的运动。结果与结论：(1)有限元分析与室温压缩实验结果显示，随着壁厚的增大，gyroid结构的弹性模量增大，其中壁厚0.5-0.7 mm gyroid结构的弹性模量位于下颌骨的弹性模量(1.5-4.0 GPa)范围内，因此选取壁厚值0.6 mm的6 mm单胞gyroid结构模型进行髁突假体的设计；(2)有限元分析结果显示，下颌骨模型的应力分布呈左右对称，两种咬合时的应力分布大致相同，应力峰值无较大差距，应力集中于髁突假体颈部，置换侧受力较健侧略大；内固定模型整体的最大等效应力为269.34 MPa，螺钉的最大等效应力为20.14 MPa，牙尖交错颌位时假体的等效应力和等效应变值均大于对刃颌位时，牙尖交错颌位时螺钉的等效应力和等效应变值均小于对刃颌位时；(3)结果显示个性化gyroid结构髁突假体的设计与固位效果良好，符合下颌骨力学传导。

关键词：髁突置换髁突假体 gyroid结构三周期极小曲面有限元分析

亲水性gyroid结构种植体的制备及力学性能分析

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3343-3350页

作者：闫星华王心彧刘苗韩泽奎宋颐函张岩孙子惠佳木斯大学口腔医学院佳木斯大学附属口腔医院黑龙江省口腔生物医学材料及临床应用重点实验室佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省佳木斯市154002

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性gyroid结构种植体。方法:建立gyroid结构种植体、实心... 详细信息

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性gyroid结构种植体。方法:建立gyroid结构种植体、实心结构种植体、下颌骨骨块和牙冠的3D模型,对不同结构种植体的力学性能进行有限元分析。将gyroid结构种植体模型导入3D打印机,使gyroid结构种植体实体化,然后对种植体表面依次进行喷砂酸蚀和紫外光功能化处理,制备具有优良力学性能和表面活性的亲水性gyroid结构种植体。通过扫描电镜和接触角测试分析3D打印Ti6Al4V试件表面改性处理前后的形貌与亲水性。结果与结论:①有限元分析结果显示,在垂直向平均咬合力作用下,gyroid结构可以将作用于种植体上的载荷均匀分散到整个结构中,实心结构种植体上的载荷只能分散在其外表面并集中于颈部;gyroid结构种植体受到的最大等效应力为200.67 MPa,不超过Ti6Al4V材料屈服强度的50%;gyroid结构种植体对周围骨组织的最大等效应力为24.27 MPa,略高于实心结构种植体的最大等效应力17.32 MPa,并且在20-60 MPa区间内,gyroid结构种植体对新骨形成的刺激效果优于实心结构种植体。②3D打印技术可以将gyroid结构种植体模型实体化,扫描电镜下可见3D打印Ti6Al4V试件表面有许多未熔融的球形金属颗粒,经喷砂酸蚀后表面形成微米级网状孔洞结构,已不见凸出的金属颗粒,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理的试件表面形貌与喷砂酸蚀组基本一致;接触角测试结果显示,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理后的试件表面亲水性优于喷砂酸蚀处理组与无表面处理组。③喷砂酸蚀处理可以去除3D打印试件上弱连接的金属颗粒,提高实体模型与设计模型的相似性,在此基础上进行紫外光功能化处理可以显著提高3D打印gyroid结构种植体的亲水性且不影响其结构。

关键词：三周期极小曲面 gyroid结构应力屏蔽表面改性 3D打印紫外光功能化

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均一与梯度孔隙率gyroid结构力学性能研究及多孔种植体增材制造

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中国口腔种植学杂志 2023年第3期28卷 204-209页

作者：宋颐函郑晓晓孙子惠张岩韩泽奎宿玉成王心彧佳木斯大学 154007 佳木斯大学口腔医学院佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省口腔生物材料与临床应用重点实验室 154004 北京瑞城口腔医院北京口腔种植培训中心 100032 中国医学科学院北京协和医院口腔种植中心 100032

目的研究不同孔隙率及梯度孔隙率gyroid结构力学性能,设计并制备新型多孔种植体。方法通过MSLattice和Magics软件建立均一孔隙率为60%、65%、70%、75%、80%和60%~80%梯度的gyroid结构模型,分别通过有限元分析及力学压缩试验对比不同孔隙... 详细信息

目的研究不同孔隙率及梯度孔隙率gyroid结构力学性能,设计并制备新型多孔种植体。方法通过MSLattice和Magics软件建立均一孔隙率为60%、65%、70%、75%、80%和60%~80%梯度的gyroid结构模型,分别通过有限元分析及力学压缩试验对比不同孔隙率gyroid结构力学性能,设计并通过激光选区熔融技术(selective laser melting,SLM)3D打印新型多孔种植体。结果随着孔隙率的上升,gyroid结构的弹性模量和抗压强度下降。同一孔隙率下,SLA前后gyroid结构的弹性模量差异不具有统计学显著性(P>0.05),梯度gyroid结构的最大抗压应变均低于各均一孔隙率gyroid结构。结论梯度gyroid结构匹配了骨皮质及骨松质的弹性模量,且强度与人骨相近,具有优异的力学性能,有望应用在口腔种植体上。

关键词： gyroid结构 3D打印多孔种植体激光选区熔融技术

3D打印梯度gyroid结构的动态冲击响应

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高压物理学报 2021年第3期35卷 88-97页

作者：厉雪肖李军宋卫东北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

利用ANSYS/LS-DYNA对均匀及梯度gyroid结构进行准静态与动态压缩数值模拟,分析其应力分布、变形模式、承载能力以及吸能特性。对3D打印的316L不锈钢试样实施了单轴拉伸实验,获取了相应的材料参数,建立了gyroid结构有限元模型,进而对其... 详细信息

利用ANSYS/LS-DYNA对均匀及梯度gyroid结构进行准静态与动态压缩数值模拟,分析其应力分布、变形模式、承载能力以及吸能特性。对3D打印的316L不锈钢试样实施了单轴拉伸实验,获取了相应的材料参数,建立了gyroid结构有限元模型,进而对其动态力学响应进行了数值仿真。结果表明:均匀结构呈现出较均匀的变形模式,梯度结构为低密度端向高密度端传播的逐层变形模式;两种结构均呈现明显的应变率敏感性,且负梯度结构的应变率敏感性最明显;在相同的加载速度下,负梯度结构的吸能效率最高,且具有最低的支撑端应力,是最佳的防护结构。研究结果可为冲击载荷下防护结构的设计选型提供参考。

关键词：最小三维周期曲面 gyroid结构 3D打印抗冲击性能变形模式吸能特性

gyroid极小曲面结构HA基生物陶瓷支架的DLP制备及性能研究

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Gyroid极小曲面结构HA基生物陶瓷支架的DLP制备及性能研究

作者：化帅斌华中科技大学

学位级别：硕士

由骨肿瘤、人口老龄化、创伤以及交通事故引起的骨缺损正给人们带来疼痛、残疾和丧失劳动力等痛苦,严重降低了人们的幸福指数。支架作为骨组织工程(Bone Tissue Engineering)的重要组成部分,需要有良好的力学性能,生物活性和多孔结构等... 详细信息

由骨肿瘤、人口老龄化、创伤以及交通事故引起的骨缺损正给人们带来疼痛、残疾和丧失劳动力等痛苦,严重降低了人们的幸福指数。支架作为骨组织工程(Bone Tissue Engineering)的重要组成部分,需要有良好的力学性能,生物活性和多孔结构等。为了制备出一种理想的生物陶瓷支架,本文基于数字光处理技术(Digital Light Printing,DLP),对羟基磷灰石复合镁黄长石生物陶瓷(HA-AK)支架的材料组分、烧结温度、结构进行优化并在最后赋予了生物陶瓷光热功能,制备出一种分级gyroid结构的光热陶瓷支架。对相关性能进行了系统研究,结论如下:(1)基于数字光处理技术制备了均匀gyroid结构HA-AK支架。随着生物陶瓷烧结温度的升高,陶瓷支架的孔隙率降低、抗压强度增加。在1100℃以上烧结后,镁黄长石促进HA分解为β磷酸三钙(β-TCP)进而增加了生物陶瓷的孔隙率,同时镁黄长石形成局部液相烧结促进了陶瓷致密化程度和提高了力学性能。优化的最佳参数为镁黄长石含量10%,烧结温度1100℃,此时HA-AK支架相比于HA支架孔隙率增加到80%、抗压强度维持在2 MPa,同时展现出更加优异的体外生物活性和良好的生物相容性。(2)在均匀gyroid结构材料工艺优化基础上设计出一种径向分级gyroid结构,外部为70%孔隙率来实现其与骨骼界面的快速结合,内部为50%孔隙率来提升力学强度。随着过渡直径由支架直径的0%增加到75%,生物陶瓷支架的抗压强度从0.87MPa增加到2.15 MPa,且整体断裂,适合松质骨修复。在降解性能上,由于陶瓷内部微孔隙的存在,所有的生物陶瓷支架都具有相近和优异的初始降解性能,一天降解率达到6%,同时生物陶瓷支架展现出优异的体外生物活性。(3)采用浸渗方法在上述陶瓷基础上制备了羟基磷灰石-镁黄长石-四氧化三铁(HA-AK-FE)陶瓷。所有的光热陶瓷圆片在4次循环下保持良好的光热稳定性。随着浸渗时间为30 min,浸渗浓度为0.31 g/mL,采用1 W功率的近红外光照射,HAAK-FE陶瓷温度升高到150℃的时间为15 s。HA-AK-FE陶瓷圆片在4 mm厚的猪皮下照射能够将温度提升至60℃,有望于在体内定向发热消融骨肿瘤,更好地治疗骨缺损。本文通过逐步对生物陶瓷支架的材料、工艺、结构及功能进行优化,制备出了力学强度满足要求、孔隙率高的理想生物陶瓷支架,并为骨组织工程的发展提供一定的借鉴。

关键词：数字光处理羟基磷灰石镁黄长石 gyroid结构生物陶瓷支架分级结构光热效应

基于极小曲面的多孔支架各向异性设计及力学性能研究

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基于极小曲面的多孔支架各向异性设计及力学性能研究

作者：彭星西南交通大学

学位级别：硕士

大量科学研究和临床实践结果表明,金属材料的弹性模量远高于人体骨组织,严重的力学失配易导致金属假体与骨组织结合松动,难以满足预期植入效果。近年来,随着3D打印技术的发展,多孔材料可以通过设计微观结构和孔隙率来控制力学性能的变化... 详细信息

大量科学研究和临床实践结果表明,金属材料的弹性模量远高于人体骨组织,严重的力学失配易导致金属假体与骨组织结合松动,难以满足预期植入效果。近年来,随着3D打印技术的发展,多孔材料可以通过设计微观结构和孔隙率来控制力学性能的变化,进而改善植入物的力学性能,促进骨生长,提高假体植入的长期稳定性。基于三周期极小曲面(Three Period Minimal Surface,TPMS)的多孔结构被认为是最有前景的骨科生物材料结构之一,良好的曲面连续性、优异的力学性能和制造性能使其受到广泛关注。然而,松质骨是一种具有明显各向异性力学行为的天然多孔复合材料,目前关于极小曲面结构各向异性设计的研究很少,其几何参数与力学性能之间的关系尚不清楚。本论文针对极小曲面结构中研究较为广泛的gyroid结构,提出了一种各向异性设计的方法,并分析了由此造成的几何形状和力学性能的变化。此外,采用EBM方法制造了gyroid支架,并研究了制造方法对结构形状误差和力学偏差的影响。论文研究成果为多孔植入物的结构和力学设计提供了理论支撑,为进一步优化多孔植入物提供了技术支持。论文的研究工作主要包括:(1)gyroid结构的各向异性设计及其几何结构分析:提出了一种基于gyroid结构的各向异性设计方法。分析了各向异性设计对gyroid结构连续性、比表面积和几何形状的影响。结构的孔隙率与参数t成线性关系,各向异性设计不会对其造成影响。保持孔隙率不变,各向异性设计会使gyroid单元拉长或缩短,拉长单元有利于几何连续性但不利于比表面积,缩短单元则完全相反。支杆在单元变化过程中会发生角度和直径的变化,不同方向上的支杆变化规律不同。(2)gyroid结构的各向异性弹性响应研究:采用有限元方法,对设计的各向异性gyroid结构的弹性响应进行分析,得到了几何参数与结构弹性模量、各向异性之间的数学关系。研究发现各向异性设计并不能凭空地增大或减小弹性模量,如果通过各向异性设计增大某个方向的刚度,其正交方向的刚度会被相应地的削弱。此外,进一步研究了多孔支架弹性响应的各向异性与孔隙率、结构各向异性和加载方向之间的关系,用于指导gyroid结构弹性及各向异性的设计。在本文考虑的参数中,结构的各向异性在0.17到3.6之间,接近人体松质骨0.2到4的各向异性范围;钛合金多孔结构的弹性模量在0.03 GPa到5.6 GPa之间,包含了人体松质骨的弹性模量范围。(3)各向异性gyroid结构的制造及力学误差分析:采用EBM方法制造了各向异性的gyroid支架,通过μCT扫描得到制造支架的体积重建模型,评估了该模型与设计支架在几何和孔隙率上的误差,并分析了由制造方向和几何误差造成的有限元模型和实验模型在力学上的偏差。结果显示,各向异性设计降低了几何上的偏差,使得抗压强度的偏差范围在12%以内,弹性模量的偏差范围有40%降低到24%。此外,通过对支架加载过程中表面变形和破坏的演化分析了支架的破坏模式,支杆上断裂面的微观形貌表示其断裂方式是韧性断裂和脆性断裂的混合模式。

关键词：多孔金属 gyroid结构各向异性弹性模量有限元方法

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光学波段拓扑光子结构的理论模拟研究

光学波段拓扑光子结构的理论模拟研究

作者：尤凯青岛科技大学

学位级别：硕士

光子晶体拓扑态的研究方兴未艾。拓扑光子结构中存在的拓扑态极为丰富,例如能带结构中可能出现的线节点、Dirac点或者Weyl点。如今,拓扑开辟了一个全新的自由度,许多拓扑界面态的传输不受制造缺陷的影响,因此可用于单向波导,耦合效率或... 详细信息

光子晶体拓扑态的研究方兴未艾。拓扑光子结构中存在的拓扑态极为丰富,例如能带结构中可能出现的线节点、Dirac点或者Weyl点。如今,拓扑开辟了一个全新的自由度,许多拓扑界面态的传输不受制造缺陷的影响,因此可用于单向波导,耦合效率或隔离器的集成。二维拓扑表面可以用于表面传感和荧光计数。与规则光学系统相比,Dirac和Weyl点处的模态数量不随系统腔的尺寸而变化,实现光拓扑态具有广阔的应用前景,这是一个内容丰富且蓬勃发展的新兴领域,对新型光学器件的研制具有重要意义。本文的主要工作是:在激光全息干涉理论的基础上,计算模拟产生两种拓扑光子结构(gyroid和Chiral woodpile)的光路配置,为后续实验制备以及研究提供理论指导。主要研究内容包括:首先,主要介绍拓扑、光学拓扑态的基本概念和国内外拓扑光学的研究进展,重点介绍两种拓扑光子结构。其次,详细介绍激光全息干涉的基本原理和光子结构的理论模拟方法:一是基于光学晶格与倒易空间的对应关系;二是基于干涉光场分布与周期结构函数的傅里叶级数之间的对应关系。再次,根据干涉光场分布与周期结构函数的傅里叶级数之间的对应关系,得出全息光刻技术制备gyroid光子结构的光路构型和光束参数;利用MATLAB数值计算,模拟验证该光路制备gyroid光子结构的可行性,并对实际实验过程中,光束参数的改变对实验结果可能造成的影响进行了分析讨论。然后,根据光学晶格与倒易空间的对应关系,分析单次曝光产生Chiral woodpile光子结构的光路构型。同时,提出通过三次曝光和旋转样品的方法获得复式Chiral woodpile光子结构的方法。最后,对本研究工作进行总结,得出结论,并在前期研究的基础上对未来的工作进行了展望。

关键词：拓扑光子结构激光全息干涉 gyroid结构 Chiral woodpile结构

3D打印基于TPMS的仿生多孔种植体的力学及生物学性能研究

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3D打印基于TPMS的仿生多孔种植体的力学及生物学性能研究

作者：宋颐函佳木斯大学

学位级别：硕士

目的:口腔种植修复作为治疗牙列缺损的一种常用方式,成功的关键是种植体与骨界面之间的骨结合。本实验基于三周期极小曲面(Triply Periodic Minimal Surface,TPMS),研究不同孔隙率及梯度孔隙率gyroid结构力学性能,通过调节孔隙率、孔径... 详细信息

目的:口腔种植修复作为治疗牙列缺损的一种常用方式,成功的关键是种植体与骨界面之间的骨结合。本实验基于三周期极小曲面(Triply Periodic Minimal Surface,TPMS),研究不同孔隙率及梯度孔隙率gyroid结构力学性能,通过调节孔隙率、孔径等参数,匹配皮质骨及松质骨的强度及弹性模量,设计并制备新型多孔种植体。方法:(1)通过激光选区熔融技术(Selective Laser Melting,SLM)制备孔隙率分别为60%,65%,70%,75%,80%的gyroid结构标准件,对其进行有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)及力学压缩试验,分析不同孔隙率gyroid结构力学性能。(2)通过激光选区熔融技术制备孔隙率为60%-80%的梯度gyroid结构标准件,并将其与孔隙率为70%的均一孔隙率gyroid结构进行对比,进行有限元分析及力学压缩试验,比较其力学性能。(3)设计并制备均一孔隙率及梯度孔隙率gyroid结构种植体,植入兔股骨外侧髁,测量植入扭矩及动度以获取其初期稳定性,并在术后4w,8w处死,进行推出实验分析其生物相容性。实验结果:(1)有限元结果表明,均一孔隙率gyroid结构应力分布均匀,当孔隙率增大时,其等效应力也随之增大;梯度孔隙率gyroid结构在孔隙较大处受到的等效应力较大。(2)大颗粒喷砂酸蚀(Sand-blasted,Large grit,Acid-etched,SLA)处理可在3D打印钛合金表面形成多层嵌套式的一、二级孔洞。(3)孔隙率分析结果表明,3D打印试件孔隙率比设计孔隙率低15%,经SLA处理后试件孔隙率提高至与设计孔隙率相近。(4)室温压缩试验结果表明,均一孔隙率gyroid结构在致密化阶段产生均匀形变直至断裂,其断裂线呈斜向分布。与均一孔隙率gyroid结构中展现的整体破坏效果不同,梯度gyroid结构以逐层变形的方式发生局部失效破坏。随着孔隙率的上升,gyroid结构的弹性模量和抗压强度下降。孔隙率的增大引起gyroid结构壁厚减小,导致样件实体部分减少,故而抗压能力下降。同一孔隙率下,Ti-SLA组抗压强度明显低于Ti组。梯度孔隙率gyroid结构表面处理前后的抗压强度均低于均一孔隙率gyroid结构,其弹性模量与下颌骨的弹性模量(0.56-12.7GPa)相近,且强度与人骨(180.5-211.1MPa)相近,适合作为骨内植入材料。(5)植入实验结果表明,均一孔隙率种植体及梯度孔隙率种植体均具有良好的初期稳定性。4w,8w时,梯度孔隙率gyroid结构种植体的骨结合强度均略高于均一孔隙率种植体。实验结论:(1)3D打印会降低gyroid结构孔隙率,SLA处理可增大其孔隙率,减弱其最大抗压强度,但对弹性模量无明显影响。(2)均一孔隙率gyroid结构应力分布较均匀,梯度gyroid结构应力峰值位于大孔处。(3)当孔隙率增大时,gyroid结构的弹性模量及抗压强度都随之减小;梯度gyroid结构的抗压强度略低于均一孔隙率gyroid结构。

关键词： gyroid结构 3D打印多孔种植体