微弧氧化涂层促进3D打印个性化钛种植体骨愈合的体内实验研究

摘 要

探讨微弧氧化涂层对3D打印个性化钛种植体体内骨愈合的效果。基于CT影像技术获得目标牙牙根三维模型，利用计算机辅助设计（ CAD） 构建与牙根形态一致的个性化钛种植体，通过电子束熔融技术进行3D打印制造种植体。在个性化钛种植体表面制备微弧氧化涂层（ 微弧氧化涂层组），并设置对照组（ 个性化钛种植体表面未制备微弧氧化涂层）。拔除比格犬双侧下颌第四前臼齿，即刻植入个性化种植体，观察术后种植体骨愈合情况。结果显示，与对照组比较，微弧氧化涂层组种植体表面更加粗糙，元素含量更加丰富；种植体周围骨质更丰富，与种植体结合更紧密。因此认为，电子束熔融3D 打印技术可制作出与目标牙形态完全一致的钛种植体，微弧氧化涂层可促进 3D 打印个性化钛种植体骨愈合。

关键词：微弧氧化涂层；个性化钛种植体；3D打印；骨愈合；体内实验

中图分类号：R783.6     文献标志码： A 

文章编号：0258-4646（ 2023） 10-0950-04

DOI：10.12007/j.issn.0258‐4646.2023.10.016

来源：中国知网

种植体与其周围骨组织结合是口腔种植成功的关键。目前，临床上多采用形态规则的锥形或柱状种植体，这些种植体与拔牙窝外形不吻合，初期稳定性较差。3D打印个性化钛种植体为仿牙根形态设计，可更好模拟自然牙的传力特性和牙根的应力分布特性，提高了骨与种植体的结合率［1］。电子束熔融（ electron beam melting，EBM） 是一种3D打印技术，采用电子束作为能量源，是使材料完全熔化后再冷却凝固成型的三维实体制造方法。EBM后期无需热处理，工艺流程简化，可精准控制材料的孔隙结构，多孔部分和致密实体部分可一次成型，具有良好的结构连续性［2］。

钛种植体表面致密的氧化钛层具有生物惰性，无促进成骨能力。钛种植体在模拟体液或者机体内几乎不能诱导羟基磷灰石的沉积，只是与骨组织形成一般的骨整合，因此骨结合率较低［3］。钛种植体表面进行改性等活化处理，可增强种植体与骨的结合，预防种植体周围骨吸收［4］。近年来随着材料学表面处理工艺的发展，应用微弧氧化表面处理成为钛种植体表面改性研究的热点。微弧氧化由阳性氧化技术升级而来，可将钛合金表面改性形成微纳米生物活性钛涂层，促进成骨细胞在种植体表面黏附，增强附着力［5］。另外，微弧氧化技术操作方便、成本低，能有效调整所制备表面涂层的微观结构和元素，提高种植体的成骨性和抗菌性［6］。本研究通过EBM技术制备个性化钛种植体，并在其表面制备微弧氧化涂层，探讨微弧氧化涂层对3D打印个性化钛种植体骨愈合的作用，旨在为复合涂层3D打印钛种植体的临床应用提供依据，并为提高临床种植成功率及使用寿命提供新思路。

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