来源：Skolkovo Institute of Science and Technology

来自Skoltech设计、制造和材料中心（CDMM）的科学家们开发出了一种设计和制造具有可控多孔结构的复杂形状陶瓷骨植入物的方法，这大大提高了组织融合效率。他们的研究发表在《应用科学》杂志上。

骨植入物（Pavel Odinev/Skoltech）

陶瓷材料具有耐化学药品、机械应力和耐磨性，这使得它们非常适合骨植入物，由于先进的3D打印技术，这些材料可以定制。种植体周围使用各种多孔结构以保证有效生长。为了使组织融合更有效，孔的大小应该是几百微米，而植入物可以比孔隙大几个数量级。在现实生活中，具有特定多孔结构的植入物应该在很短的时间内定制设计。由于植入物的内部结构复杂，传统的几何建模仅限于其表面，因此不适用于此。

由亚历山大·萨福诺夫（Alexander Safonov）教授领导的Skoltech科学家们使用另一位Skoltech教授Alexander Pasko开发的功能表征（FRep）方法对植入物进行建模。 “微结构的FRep建模具有很多优势，” Skoltech的研究科学家，该论文的合著者Evgenii Maltsev说道。 “首先，FRep建模始终保证结果模型是正确的，这与CAD系统中传统的多边形表示相反，在传统的多边形表示中，模型可能会出现裂缝或断面。其次，它确保了最终微观结构的完全参数化，因此在快速生成可变3D模型时具有很高的灵活性。第三，它提供了用于建模各种网格结构的多种工具。”

在他们的研究中，科学家们使用FRep方法设计圆柱形植入物，并使用立方金刚石细胞来模拟细胞微观结构。CDMM的添加剂制造实验室基于他们的设计和轴向压缩测试3D打印陶瓷植入物。

有趣的是，新方法可以改变多孔结构，从而生产出不同密度的植入物，以满足患者的个性化需求。

原文网址：https://www.skoltech.ru/en/2020/11/skoltech-scientists-developed-a-novel-bone-implant-manufacturing-method/

论文链接：https://www.mdpi.com/2076-3417/10/20/7138

声明：本文由 Newfellow 编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。