复合人工骨半膝关节系统的仿生制造

摘要

采用狗股骨下段为实验对象,应用自主开发的图像格式软件处理CT数据,经矢量化后,重建人工关节面、股骨下段三维模型。同时在股骨模型内设计微结构,设计完成后生成STL文件并输入快速成型机加工,关节面树脂模型经精密铸造,获得钛合金假体。人工骨模具内灌装磷酸三钙后烧结,即得到带有微循环系统的人工骨,然后进行动物实验。采用CT扫描资料建立起来的三维模型,形态准确,在这种模型的基础上,研制的复合人工骨半膝关节与周围组织匹配良好,具有足够的机械强度。人工骨具有良好的内部结构,其微管大小220～250μm,微孔大小250～300μm,孔内连接大小50～100μm,保证了其生物活性。提示基于快速成型技术可以快捷地制造出复合大段人工骨的个体化半膝关节系统,其具有足够的机械强度和生物活性,可以进一步进行临床应用研究。