[发明专利]一种采用3D打印技术制备人体颈椎间盘的方法

权利要求书

1.一种采用3D打印技术制备人体颈椎间盘的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1. 模型制作：由医学影像技术获得颈椎横切面影像，并根据其影像重建三维数字化设计模型，利用3D建模软件进行修复和重建模，并导入到有限元软件ANSYS，进行椎有限元模型分析；

步骤2. 3D打印基料以及3D打印工艺参数仿真：使用选择性激光熔融型3D打印机打印基料；使用Ansys additive软件对3D打印工艺参数进行仿真；得到优化的工艺参数；

步骤3. 准备待3D打印的原材料：通过雾化的方法制得钛合金Ti-6Al-4V粉末，粉末的粒径范围在15-53μm之间，平均值为36μm；

步骤4. 进行打印：将处理好的钛合金粉末导入物料缸中并填平，将步骤1获得的颈椎间盘通过Magics软件切片，并生成用于打印机操作的g代码，导入3D打印机的操作软件中；使用步骤2获得的工艺参数进行打印，充入保护气体氩气，当氧浓度低于0.1％时，开始打印；

步骤5：工件打印后机械处理：进行线切割，工件支撑去处及表面处理；

步骤6：对于制备的颈椎间盘进行力学性能测试；

步骤7：进行生物相容性测试。

2.根据权利要求1所述的一种采用3D打印技术制备人体颈椎间盘的方法，使用有限元分析技术对颈椎间盘模型进行优化。

3.根据权利要求1所述的一种采用3D打印技术制备人体颈椎间盘的方法，其特征在于：所述的优化的工艺参数：扫描线宽为0.14mm，切片厚度为0.03mm，扫描速度为800mm/s，激光功率为150W。

4.根据权利要求1所述的一种采用3D打印技术制备人体颈椎间盘的方法，其特征在于：所述力学性能测试包括静态压缩实验，静态剪切实验，压缩疲劳实验，压缩剪切疲劳实验和静态轴向压缩实验。