奥地利Lithoz高精度陶瓷

3D打印技术生产的陶瓷产品在医疗技术领域中具有巨大潜力，这在许多应用中表现的尤为明显，本位重点介绍奥地利Lithoz高精度陶瓷3D打印技术在医疗领域中的应用案例。

多年来，具有生物相容性和生物可吸收性的陶瓷已经广泛应用在创伤治疗和整形外科等医疗领域。氧化锆、氧化铝和氮化硅作为高性能陶瓷材料的代表，由于其出色的机械性能，特别适用于生产永久性植入物和医疗器械。而且，这些材料具有超高的机械强度，耐磨性，低导热性和导电性以及优良的生物相容性等优点。医疗部门不仅需要机械性能特别高的高性能陶瓷，同时也需要具有其他特性的生物可吸收陶瓷。磷酸三钙和羟基磷灰石属于可生物再吸收的陶瓷类，由于它们与骨骼的无机成分相似而被于生物可再吸收的植入物的生产。通过在愈合过程中材料的再吸收，可以向细胞提供必要的离子；同时，为细胞向内生长创造了空间。理想状态下，人造骨骼的降解速度与再生组织的生长一样快，从而保证在整个愈合过程中保持一定的机械稳定性。

通过打印工艺将浆料加工成植入体（陶瓷-聚合物复合材料），将其清洁，脱脂和烧结；随后，可在获得最终产品之前完成精加工

除了能够制作患者特异性部分之外，还可以设计结构以促进甚至激活细胞向内生长。为此需要具有确定的几何形状和孔径的互连系统，以适合于相应的细胞。LCM工艺可以实现最小120μm的线材、160μm孔，打印工艺具有高精度和可重复性等优点。

CAD模型（左）实际上切割成层（中间），材料通过动态选择性曝光（“数字光处理”，DLP）逐层结构化。

应用案例：

1、心脏起搏器泵

LCM工艺具有合适的材料特性和原型生产的特性，因此维也纳科技大学和维也纳医科大学的研究人员选择LCM工艺作为心内泵的制造方法。研究项目专注于心内泵的生产，该心脏泵旨在支持手术（如心脏病发作）后心脏的抽吸能力，以在关键的愈合阶段缓解心脏压力。为该项目选择的材料是氧化铝，由于其生物惰性和极低的表面粗糙度，为血液接触仪器提供了理想的条件。通过无需工具的增材制造工艺，可以在短时间内生产和测试许多不同的设计模型。

奥地利Lithoz高精度陶瓷3D打印在医疗行业的应用

由高纯度氧化铝制成的心内心脏泵的部件（为了更好的可视化，这些部件放大了10倍以上打印）

2、为患者特制的接骨板

由不同陶瓷材料制成的医疗部件的选择

3、用于骨增强的可再吸收植入物

严重创伤或肿瘤切除后的骨替换仍然是医生的主要挑战。一方面，需要尽快恢复骨骼的稳定性和保护功能，另一方面应实现对身体自身骨细胞的良好愈合和定植。为此目的，使用可生物吸收的陶瓷（如磷酸三钙），可以制造患者个性化植入物，例如用于严重颅脑损伤后的颅骨植入物、用于骨结构的支架、在牙齿脱落后引入牙齿植入物之前的替代物。这是由奥地利组织再生机构、路德维希玻尔兹曼实验研究所、临床创伤学/ AUVA联合研发项目。

由磷酸三钙制成的植入物，用于在插入牙科植入物之前进行颌骨增强

用于治疗骨缺损的磷酸三钙颅骨植入物