一張圖和四類案例了解陶瓷3

陶瓷材料具有輕質(zhì)、耐氧化、耐腐蝕性、耐高溫等特點(diǎn)并具有良好的生物相容性，已被廣泛應(yīng)用于制造牙科、骨科等醫(yī)療器械。但是陶瓷材料因其硬而脆的特性造成加工成型困難，而3D打印這種新型陶瓷加工技術(shù)可在一定程度上解決這個(gè)問題。

目前，相較金屬和聚合物材料而言陶瓷材料在3D打印中的應(yīng)用略顯不成熟，陶瓷漿料的粒徑、pH值、顆粒分布、粘度和添加劑都直接影響打印效果，加大了陶瓷漿料制備的困難度，陶瓷3D打印技術(shù)發(fā)展與材料制備技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。但由于陶瓷3D打印技術(shù)可直接打印具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的陶瓷零件，因此陶瓷3D打印技術(shù)仍具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用價(jià)值。本期，將通過一張圖及四類應(yīng)用案例與谷友共同了解一下陶瓷3D打印技術(shù)在醫(yī)療中的應(yīng)用情況。

陶瓷3D打印及醫(yī)療中應(yīng)用的陶瓷材料

在醫(yī)療中應(yīng)用陶瓷根據(jù)材料屬性的不同可以分為兩類：

一類是高性能陶瓷，如氧化鋯、氧化鋁、氮化硅，這類陶瓷材料不會(huì)降解，由于其出色的機(jī)械性能，耐磨性，低導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性以及優(yōu)良的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于生產(chǎn)永久性植入物及義齒等醫(yī)療器械。

多樣化的醫(yī)療應(yīng)用

- 心臟起搏器泵

維也納科技大學(xué)和維也納醫(yī)科大學(xué)的研究人員使用Lithoz 基于光固化工藝的LCM 3D打印技術(shù)作為心臟起搏器泵的制造方法。研究項(xiàng)目中開發(fā)的心臟泵旨在為病人提供心臟手術(shù)后的臨時(shí)心臟輔助泵，該裝置與主動(dòng)脈內(nèi)氣囊泵結(jié)合，可為冠狀動(dòng)脈血管優(yōu)化供血，在關(guān)鍵的愈合階段緩解心臟壓力。

項(xiàng)目組采用的心臟起搏器泵陶瓷材料為氧化鋁，該具有優(yōu)良的生物相容性、生物惰性和較高的表面光潔度。通過Lithoz的LCM打印工藝，可以在短時(shí)間內(nèi)便捷的生產(chǎn)、測(cè)試、優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。

- 個(gè)性化骨修復(fù)器械

骨缺損修復(fù)器械用于骨折修復(fù)手術(shù)，作用是將骨折端固定在一起，同時(shí)固定骨折部位。傳統(tǒng)器械由金屬材料制成，并且由外科醫(yī)生在手術(shù)室中適當(dāng)彎曲調(diào)整。

- 氧化鋯義齒

博力邁的定制化義齒產(chǎn)品已獲得醫(yī)療器械注冊(cè)證，這款定制式固定義齒包括全瓷冠、全瓷橋兩種型號(hào)，使用具有醫(yī)療器械注冊(cè)證書的氧化鋯瓷塊（或瓷粉）制成。

博力邁科技研發(fā)了陶瓷3D打印機(jī)，并推出3D打印氧化鋯陶瓷義齒生產(chǎn)線，由患者牙模數(shù)字化掃描與建模、義齒三維設(shè)計(jì)、3D打印義齒生坯、脫脂與高溫?zé)Y(jié)、上釉等工序組成。

- 可降解的骨修復(fù)植入物/支架

以上三類應(yīng)用案例制造材料均為高性能陶瓷材料，接下來(lái)的骨修復(fù)植入物/支架則是使用可降解陶瓷材料制造的。