聚酰胺用于选择性激光烧结3D打印截骨导板的性能研究

项巍巍，黄野，刘国彬，柳剑，张名俊，王卿，雷鹏坤，王郁琪，王小龙，万翔*

[(1.强生(苏州)医疗器材有限公司，江苏 苏州 215126；2.北京积水潭医院，北京 100035；3.河北医科大学第一医院，河北 石家庄 050000；4.强生(上海)医疗器材有限公司，上海 200030)]

聚酰胺材料通过选择性激光烧结技术加工成型，是3D打印截骨导板常用的一种加工方式。3D打印截骨导板在手术中起定位、导向和保护的作用，会与骨表面直接接触。导板设计需要与手术部位相匹配，满足力学性能的要求[6]。应使用具有一定硬度、韧性、受力后不易变形的材质[7]，且在使用前需要对导板进行灭菌，制造导板的材料应生物相容性检测合格。

然而，目前针对3D打印截骨导板及其材料的相关标准尚不完善，关于3D打印截骨导板的材料要求也不明确。因此，本文针对目前广泛应用于医疗3D打印的聚酰胺材料进行了机械性能、化学性能、生物学相容性的研究。

1 资料与方法

1.1 试验用材料和仪器

1.1.1 机械性能测试 测试样品为强生(苏州)医疗器材有限公司使用EOS P110 3D打印机，由高分子聚酰胺材料打印，再经132℃、4 min高压蒸汽灭菌的截骨导板。参考国家标准设置拉伸性能测试(包括断裂延伸率、拉伸模量和抗拉强度)、维卡软化温度测定、负荷变形温度测试和滚动磨损实验。拉伸性能测试设置30个试样，狗骨状试件宽度(10.0±0.2)mm，厚度(4.0±0.2)mm，初始夹具间距(115.0±1.0)mm。维卡软化温度测定实验设置15个试样，为厚3.0～6.5 mm，边长10 mm的正方形。负荷变形温度测试设置15个试样，横截面为矩形，长度为80 mm，宽度为10 mm，厚度为4 mm的样条。……