一种基于光固化成形的仿生支架多孔结构的制造工艺

摘要

本发明涉及一种基于光固化成形的仿生支架多孔结构的制造工艺。其制造工艺步骤为：使用Micro-CT对自然骨进行扫描，获得自然骨的微结构模型；再通过布尔运算求得其负型；然后利用光固化成形技术制得该负型后；最后灌注生物陶瓷浆料，经高温焙烧后，制得具有可控多孔结构的仿生骨支架。本方法制得的仿生支架多孔结构与真实骨结构相同，更有利于细胞的粘附、爬行和成骨替代。

主权项

1.一种基于光固化成形的仿生支架多孔结构的制造工艺，其特征在于制造工艺步骤如下：(1)获取仿生支架的多孔结构模型：对自然骨施行Micro-CT扫描，以获得松质骨的微观三维多孔结构信息和三维空间位置密度信息的断层图像；对所述各Micro-CT扫描获得的断层图像使用最佳阈值法进行二值化处理；得到仅有黑白两种灰度的图像；选取计算范围后，获得由数字资料建构的多孔骨骼结构模型；(2)建立负型计算机模型：对所述的多孔结构模型进行简化，去除小于300μm的微小结构，通过布尔减运算得到三维负型模型；再将该负型模型数据结果转换成快速成形领域的标准接口文件格式，以便直接进行快速原型制造；(3)制造负型与灌浆：将负型模型数据导入光固化成型机中加工成形；随后，在制得的负型中注入生物陶瓷浆料，初步振荡使浆料填充入负型；再将灌浆后的负型置于真空注型机中，利用真空产生的负压来消除灌浆后负型内的气泡残留，以提高浆料的充填性；(4)高温焙烧：将坯体置于高温实验电炉中，在常压、空气气氛下进行高温焙烧。高温焙烧路线为：经1.5±0.2小时由室温升高到250±5℃；经7±0.2小时由250±5℃升温到600±5℃；经5±0.2小时由600±5℃升温到1100±5℃；并在1100±5℃保温3±0.2小时；保温结束后随炉冷却；经过高温焙烧后，负型被完全烧除，烧结后得到所需的多孔结构的仿生支架。