人工牙槽骨三维打印成型路径优化与实验分析

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：人工牙槽骨三维打印成型路径优化与实验分析论文题目(英文)：ArtificialAlveolar3DPrintingRouteOptimizationandExperimentalAnalysis研究生姓名：党立岩学科、专业：机械工程研究方向：机械电子工程导师姓名职称：周建平教授许燕副教授论文答辩日期2015年5月28日学位授予日期年月日新疆大学硕士研究生学位论文摘要在现代口腔医学研究中，口腔无牙颌患者牙槽骨的修复治疗是一项重要难题。如果想要得到良好的义齿修复效果，拟植入一定的植骨材料垫高牙齿根基，重建牙槽骨解剖外形以此达到良好的义齿修复

2、效果，为无牙颌患者提供优良的修复治疗。将三维打印技术和组织工程骨的制造相结合是目前制造生物组织骨支架的主流方法。针对支架的特点，本论文在已有的成型路径上提出了四种不同的优化方案，其优点是可以保证材料连续出丝和规避相邻层搭接问题，目的是通过实验对其进行比较，确定出最佳成型路径。首先基于Delphi平台开发了一套针对牙槽骨模型的数据处理软件，使其能够对模型文件进行分层处理和成型路径规划，将提出的四种优化路径通过软件来表达，并转换成G代码备以加工。将具有良好生物相容性的羟基磷灰石和海藻酸钠作为成型材料，把数据处理软件生成的G代码输入到自行开发的三维打印成型设备，采用气动挤出沉积成型工艺

3、，应用三维打印技术制造出同种规格不同路径的牙槽骨结构模型。对其宏观表征、微观结构、力学性能参数及生物特性，分别作了对比和评价，发现斜45°直线交叉填充路径成型的模型是可用于人工骨损失修复的最优选择。本论文针对牙槽骨支架的数据处理软件开发和实验研究分析，可为骨组织工程材料的研究提供一定参考。关键词：三维打印；成型路径；牙槽骨；气动挤出沉积成型；数据处理I新疆大学硕士研究生学位论文AbstractInmodernmedicalresearchinthemouth,thetreatmentoforaledentulousalveolarbonerepairforpatientsisan

4、importantproblem.Ifyouwanttogetagooddentureeffect,implantingbonegraftmaterialinthetoothrootsmusttoreconstructalveolaranatomicalshape.Bythisway,wecanachieveagooddentureeffectandprovideanexcellentrepairtreatmentforedentulouspatients.The3Dprintingtechnologyandthemanufactureofbonetissueengineerin

5、g’scombinationisamainstreamwaytomanufacturebiologicalbonetissuescaffold.Forthecharacteristicsofthestent,wepresentedfourdifferentoptimizationschemesbasedontheexistingmoldingpath.Theadvantageisthatwecanensurematerialcontinuousextrusionandavoidadjacentlayersoverlapproblem.Itspurposeistodetermine

6、thebestformingpathbycomparativetest.Aboveall,wedevelopedadataprocessingsoftwarebasedonDelphiplatformforthealveolarbonemode,makingitpossibletomodelfileslicingandpathplanning.Theproposedfouroptimalpathscanbeexpressedbysoftware.AndthosepathscanbeconvertedintoG-code,inordertoinputthemintoequipmen

7、ttoprocess.Adoptingthebiocompatible,biodegradable,hydroxyapatite(HAP)andsodiumalginate(SA)asthemoldingmaterial,weusedself-developed3Dprintingequipmentandpneumaticextrusiondepositionshapingprocesstomanufacturethealveolarboneswiththesamespecifi