陶瓷材料具有輕質、耐氧化、耐腐蝕性、耐高溫等特點并具有良好的生物相容性，已被廣泛應用于制造牙科、骨科等醫(yī)療器械。但是陶瓷材料因其硬而脆的特性造成加工成型困難，而3D打印這種新型陶瓷加工技術可在一定程度上解決這個問題。

目前，相較金屬和聚合物材料而言陶瓷材料在3D打印中的應用略顯不成熟，陶瓷漿料的粒徑、pH值、顆粒分布、粘度和添加劑都直接影響打印效果，加大了陶瓷漿料制備的困難度，陶瓷3D打印技術發(fā)展與材料制備技術的發(fā)展密切相關。但由于陶瓷3D打印技術可直接打印具有復雜結構的陶瓷零件，因此陶瓷3D打印技術仍具有無可替代的優(yōu)勢及應用價值。本期，將通過一張圖及四類應用案例與谷友共同了解一下陶瓷3D打印技術在醫(yī)療中的應用情況。

陶瓷3D打印及醫(yī)療中應用的陶瓷材料

在醫(yī)療中應用陶瓷根據(jù)材料屬性的不同可以分為兩類：

一類是高性能陶瓷，如氧化鋯、氧化鋁、氮化硅，這類陶瓷材料不會降解，由于其出色的機械性能，耐磨性，低導熱性和導電性以及優(yōu)良的生物相容性等優(yōu)點，被廣泛用于生產永久性植入物及義齒等醫(yī)療器械。

多樣化的醫(yī)療應用

- 心臟起搏器泵

維也納科技大學和維也納醫(yī)科大學的研究人員使用Lithoz 基于光固化工藝的LCM 3D打印技術作為心臟起搏器泵的制造方法。研究項目中開發(fā)的心臟泵旨在為病人提供心臟手術后的臨時心臟輔助泵，該裝置與主動脈內氣囊泵結合，可為冠狀動脈血管優(yōu)化供血，在關鍵的愈合階段緩解心臟壓力。

項目組采用的心臟起搏器泵陶瓷材料為氧化鋁，該具有優(yōu)良的生物相容性、生物惰性和較高的表面光潔度。通過Lithoz的LCM打印工藝，可以在短時間內便捷的生產、測試、優(yōu)化設計模型。

- 個性化骨修復器械

骨缺損修復器械用于骨折修復手術，作用是將骨折端固定在一起，同時固定骨折部位。傳統(tǒng)器械由金屬材料制成，并且由外科醫(yī)生在手術室中適當彎曲調整。

- 氧化鋯義齒

博力邁的定制化義齒產品已獲得醫(yī)療器械注冊證，這款定制式固定義齒包括全瓷冠、全瓷橋兩種型號，使用具有醫(yī)療器械注冊證書的氧化鋯瓷塊（或瓷粉）制成。

博力邁科技研發(fā)了陶瓷3D打印機，并推出3D打印氧化鋯陶瓷義齒生產線，由患者牙模數(shù)字化掃描與建模、義齒三維設計、3D打印義齒生坯、脫脂與高溫燒結、上釉等工序組成。

- 可降解的骨修復植入物/支架

以上三類應用案例制造材料均為高性能陶瓷材料，接下來的骨修復植入物/支架則是使用可降解陶瓷材料制造的。