应力线多孔骨科植入体

模量贴合骨骼

一种基于应力线和Voronoi图设计的多孔钛合金植入物，通过变孔隙率同时实现低弹性模量和高强度，且渗透性接近天然骨。

Chao, Long · Yangdong, He · Jiasen, Gu · 谢德巧 · 杨友文 · 沈理达 · Wu, Guofeng · Lin, Wang · 田宗军 · 梁绘昕

Journal of Materials Research and Technology 2023

技术优势

低模量与高强度兼得

通过应力线控制孔隙分布，结构在降低弹性模量的同时保持了较高的机械强度，缓解了传统多孔结构模量降低即强度损失的问题。

渗透性贴近天然骨

流体仿真和体内外测试表明，该结构的渗透特性比传统设计更接近重建后的天然骨，有利于骨细胞长入与营养输送。

有利细胞增殖

结构与天然骨相近的孔隙和渗透性能，为细胞提供了适宜的生长环境，实验结果证实其有利于细胞增殖。

应用场景

• 骨科植入物：缓解应力遮挡，促进骨长入，提高植入体长期稳定性。
• 金属3D打印：用 L-PBF 实现复杂多孔结构的一体化制造。
• 多孔钛合金：用钛合金多孔结构替代致密金属，匹配骨模量。