基于选择性激光熔化技术的骨缺损修复用梯度多孔钛支架的研制与表征

为提高骨缺损修复的治疗效果,设计孔隙率为78.8%、70.8%、62.6%和54.4%的梯度多孔钛支架(分别表示为P1,P2,P3 和P4),并通过选择性激光熔化技术进行制备.通过模拟和实验方法研究支架的成形性、显微组织、力学性能和渗透性能.模拟结果表明,4 种梯度结构的最大等效应力和渗透性分别在 569.1～1469.0 MPa和(21.7～54.6)×10-9 m2范围内,并且P3和P4具有更小的最大等效应力,表明P3和P4具有更高的强度.P3和P4结构支架的显微组织为α′马氏体,屈服强度和弹性模量分别为 185.3～250.8 MPa和 6.1～9.7 GPa.相比于P3 结构支架,P4结构支架展现出更高的强度和与皮质骨更加匹配的弹性模量,并且其渗透性(18.6×10-9 m2)在人体骨组织渗透性范围内.因此,具有P4结构支架有望被应用于骨科植入领域.