基于增材制造技术的钛合金医用植入物  

Biomedical titanium implants based on additive manufacture

作　　者：周梦[1] 成艳[2] 周晓晨[1] 李明[2] 魏崇斌[1,2] 郑玉峰[1,2] 修鹏[3] 蔡宏[3] 刘忠军[3] 王彩梅 张卫平 

机构地区：[1]北京大学工学院材料科学与工程系,北京100871 [2]北京大学前沿交叉学科研究院生物医用材料与组织工程研究中心,北京100871 [3]北京大学第三医院骨科关节组,北京100191 [4]北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司,北京102299

出　　处：《中国科学：技术科学》2016年第11期1097-1115,共19页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家重点基础研究发展计划(编号:2012CB619102);国家自然科学基金重点项目(批准号:51225101);北京市科学技术委员会项目(编号:Z141100002814008)资助

摘　　要：基于数字化成型的增材制造技术具有成型效率高、设计自由度高以及近净成形等优点,为医用钛合金植入物的加工带来了新的发展机遇.这种'绿色制造'技术能够将植入物的宏观尺寸与待修复缺损部位的生理环境进行有机结合,实现个性化匹配治疗和复杂微观结构的可调控性,提高其生物力学相容性,减缓植入部位的应力遮挡,在骨-植入物界面构建良好的骨性结合.本文综合评述了增材制造技术制备钛合金植入物的工艺流程以及影响因素,对钛合金的组织、力学性能、体内外生物相容性以及临床应用等进行了全方位的总结评价,并对该技术在钛合金医用植入物制备领域的未来发展方向进行了展望.Compared with traditional technologies,additive manufacture based on modern digital technology shows several advantages,such as high efficiency,freedom of design and near net shape,etc.,providing new chances for the development of titanium alloys used in bio medical areas.This kind of ＂green manufacture＂ can also combine macroscopic contours of implants with the physical environment of defects to be repaired,thus improving the biomechanical compatibility and achieving good osseointegration between implants and human bones.This review summarizes the process and factors of AM technology,generalizes the microstructures,mechanical properties,biocompatibility in vitro and in vivo,and clinical application of titanium implants.The future prospects of AM technology in Ti-based implants have also been calculated.

关 键 词：增材制造 钛合金 植入物 多孔 

分 类 号：TG146.23[一般工业技术—材料科学与工程] R318.08[金属学及工艺—金属材料]