【摘要】：目的:應(yīng)用3D打印技術(shù)制作兩種多孔鈦試件,分析其生物力學(xué)性能;觀察復(fù)合涂層3D打印多孔鈦骨仿生牙種植體體內(nèi)骨結(jié)合的情況,為復(fù)合涂層3D打印鈦骨仿生牙種植體的臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)和理論支持。方法:1、通過Geomagic studio2012及Rhino6.0建模軟件設(shè)計尺寸為5mm×5mm×15mm的兩種不同孔徑大小及孔隙率的試件:A組試件的內(nèi)層孔隙率為50%,孔徑大小為300μm,外層孔隙率為70%,孔徑大小為500μm,內(nèi)外厚度之比1:1,內(nèi)外孔形為正方形;B組試件的整體孔隙率為50%,孔徑大小為300μm,孔形為正方形。A、B兩組分別應(yīng)用3D打印激光快速成形技術(shù)制備6個標(biāo)準(zhǔn)試件;應(yīng)用萬能試驗機(jī)對兩組試件進(jìn)行壓縮實驗來比較兩種試件的屈服強(qiáng)度及彈性模量。挑選8只符合實驗標(biāo)準(zhǔn)的成年雄性比格犬,并隨機(jī)標(biāo)記為B1-B8,分別選取右側(cè)下頜第三、第四前磨牙作為目標(biāo)牙,共16顆牙(32個牙根);應(yīng)用錐形束CT(CBCT)采集目標(biāo)牙的DICOM格式原始圖像,導(dǎo)入mimicis17.0建模軟件內(nèi),選擇合適的閾值并提取目標(biāo)牙的三維圖像;應(yīng)用Geomagic studio2012及Rhino6.0建模軟件設(shè)計梯度多孔結(jié)構(gòu)的種植體下部(內(nèi)層孔隙率50%,孔徑大小300μm,外層孔隙率70%,孔徑大小500μm,內(nèi)外厚度之比1:1,內(nèi)外孔形正方形)及高出牙槽嵴頂約1mm的光滑圓弧形的仿生牙種植體上端平臺;應(yīng)用3D打印技術(shù)分別制備32顆多孔鈦骨仿生牙種植體,對仿生牙種植體上端平臺部位進(jìn)行打磨和拋光,然后將植體進(jìn)行酸蝕、超聲波清洗機(jī)震蕩清洗,高溫高壓消毒,包裝備用。將植體進(jìn)行分組:對照組(Contro組)為無涂層組,共16顆,實驗組(CSn組)為殼聚糖納米粒(CSn)涂層組,共16顆。在全麻下即刻拔除比格犬相應(yīng)的目標(biāo)牙、切開翻瓣、清理牙槽窩、對照牙位分別植入32顆3D打印鈦骨仿生牙種植體,在無張力的情況下嚴(yán)密縫合牙齦軟組織創(chuàng)口,術(shù)后觀察動物的生命體征及種植體存留情況;術(shù)后1個月時進(jìn)行影像學(xué)觀察及取材制備組織切片進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)觀察。結(jié)果:1、A組試件的平均屈服強(qiáng)度為184.8±3.9MPa,平均彈性模量為11.9±0.4GPa;B組試件的平均屈服強(qiáng)度為425.4±1.2MPa,彈性模量為30.3±0.8GPa,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=135.7、48.7,p0.05)。2、應(yīng)用3D打印制作的32顆多孔鈦骨仿生牙種植體,其形態(tài)與目標(biāo)牙的牙根基本一致,制作精度高,無一顆殘次品,各孔隙大小一致,且相互通連;經(jīng)拋光后的仿生牙種植體上端平臺表面光滑,無尖銳突起;CSn組復(fù)合涂層殼聚糖納米粒均勻一致;術(shù)中微創(chuàng)拔牙,無一例損傷牙槽骨骨壁,種植體成功的實現(xiàn)了與目標(biāo)牙的即刻置換,就位正確,初期穩(wěn)定性均良好,無一例種植體多孔結(jié)構(gòu)暴露,32顆3D打印多孔鈦骨仿生牙種植體均實現(xiàn)了埋入式愈合;術(shù)后動物生命體征良好,本實驗僅有一只動物的四顆種植體由于軟組織創(chuàng)口裂開于術(shù)后1個月時發(fā)生種植體周圍炎,導(dǎo)致四顆種植體松動脫落,其余28顆種植體植入后軟組織創(chuàng)口Ⅰ期愈合,影像學(xué)觀察仿生牙種植體與牙槽窩骨組織結(jié)合緊密,無透射區(qū);術(shù)后1個月取材制備組織切片進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)觀察,見CSn組和Contro組植體上端平臺被附著齦覆蓋,未見炎癥細(xì)胞浸潤;CSn組和Contro組的種植體表面、內(nèi)外孔隙內(nèi)均有新生骨形成,未見炎癥細(xì)胞浸潤;CSn組比Contro組的骨結(jié)合更廣泛、更緊密,內(nèi)外孔隙內(nèi)長入的新生骨更多,骨結(jié)合更好。組織形態(tài)統(tǒng)計學(xué)分析顯示Contro組與CSn組骨長入面積率分別為24.6%±2.2%、37.4%±1.8%(t=7.8,p0.05),Contro組與CSn組骨結(jié)合率分別為5.0%±0.4%、24.8%±1.5%(t=21.6%,p0.05),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論:1、內(nèi)層孔隙率為50%,孔徑大小為300μm,外層孔隙率為70%,孔徑大小為500μm,內(nèi)外厚度之比為1:1,內(nèi)外孔形均為正方形的試件的生物力學(xué)性能更符合低彈性模量多孔仿生牙的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),該研究結(jié)果為3D打印多孔鈦仿生牙種植體的制備提供了實驗依據(jù);2、3D打印技術(shù)能夠制作出與目標(biāo)牙形態(tài)完全一致的多孔鈦骨仿生牙種植體,公差小、精度高;3、復(fù)合殼聚糖納米粒涂層對3D打印多孔鈦骨仿生牙種植體的骨結(jié)合有更好的促進(jìn)作用。
【圖文】：

建模后的A組試件:a為水平面觀，b為側(cè)面觀

圖 1-2.建模后的 B 組試件：c 為水平面觀，d 為側(cè)面觀件的制備試件模型通過 STL 格式導(dǎo)入 3D 打印機(jī)，使用粒徑末， 在氬氣環(huán)境中進(jìn)行熔融燒結(jié)。激光光斑直徑為
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R783.6

【參考文獻(xiàn)】

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1 高亦林;游嘉;彭偉;周見;田明飛;;個性化擬自然牙種植體的設(shè)計及有限元分析[J];中國口腔種植學(xué)雜志;2015年02期

2 游嘉;方利華;張青;高亦林;彭偉;;基于SLM技術(shù)的表面多孔鈦金屬多根牙種植體的骨結(jié)合研究[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;2015年03期

3 胡洪成;盧松鶴;毋育偉;李箐;欒慶先;唐志輝;;電子束熔融技術(shù)制作的個性化根形種植體的制作精度評價[J];口腔醫(yī)學(xué)研究;2014年06期

4 劉雯;胡峗;鄧鋒;宋錦t，

本文編號：2608075