台为阴极，超声条件下进行阴极电 化学沉积，电压为20V，电解液为含CaCl2、NH4H2P04、NaCl和三羟甲基氨基甲烷的水溶液，其 中CaCl2的质量浓度为0? 01mol/L，NH4H2P04的质量浓度为0? 05mol/L，NaCl的质量浓度为 0? 05mol/L，三羟甲基氨基甲烷的质量浓度为0? 01m〇l/L，沉积时间为20min，即完成表面处 理。
[0079] 实施例3
[0080] 本实施例一种个性化基台的制造方法，步骤同实施例1，区别在于：
[0081] 步骤（5)所述成型的工艺如下：
[0082] a.于基板上铺设钛粉，粉层厚度为100ym，并使用刮板将钛粉层分布均匀；
[0083] b.于1. 5MPa，30m3/h的氩气环境中，使用高精度扫描振镜，基于三维模型分层生成 的路径文件，进行激光扫描成型（100W高能掺镱光纤激光器），利用聚焦激光能量将金属钛 粉熔化，形成平整的熔化层，扫描参数为：
[0084] 扫描速度为5m/s;激光光束直径为120ym;重复定位精度为±0. 003mm;成型速 度为 20ccm/h。
[0085] 步骤（7)所述表面处理的方法为：
[0086] ⑴以所述个性化基台为阳极，室温条件下进行电化学阳极氧化：电压为49V，电 解液为NaF和H3P04混合水溶液，其中NaF的质量浓度为0.lmol/L，H3P04的质量浓度为 0. 2mol/L，氧化时间为45min，即在所述个性化基台表面形成Ti02纳米管层；
[0087] (ii)以所述表面形成1102纳米管层的个性化基台为阴极，超声条件下进行阴极 电化学沉积，电压为50V，电解液为含CaCl2、NH4H2P04、NaCl和三羟甲基氨基甲烷的水溶液， 其中CaCl2的质量浓度为0? 05mol/L，NH4H2P04的质量浓度为0? 2mol/L，NaCl的质量浓度 为0? 2mol/L，三羟甲基氨基甲烷的质量浓度为0?lmol/L，沉积时间为60min，即完成表面处 理。
[0088] 对实施例1所述个性化基台进行生物相容性研究。
[0089] (1)生物相容性-表面形貌、元素组成、化学成分和表面湿润性实验
[0090] 用扫描电镜（Quanata200SEM)观察分析所述个性化基台表面形貌；采用X射线 光电子能谱（X-rayphotoelectronspectroscopy，XPS)分析表面化学组成；采用测角仪测 量表面的接触角，介质为蒸馏水。从材料的形貌表征、蛋白吸附能力、体外矿化能力和成骨 细胞的体外黏附、生长和分化等方面，探索该纳米改性表面的生物学活性。
[0091] 由图7-12知，本发明所述表面处理中，通过阳极氧化形成的1102纳米管阵列具有 上端开口、下端封闭的非常规则的圆柱三维管状结构排列（图7);经过超声辅助电化学沉 积可以将大量细长颗粒状的钙磷盐纳米颗粒沉积在纳米管的内壁、外壁和管口处，保留了 原有纳米管的基本结构（图8)，同时通过超声辅助的电化学沉积能将Ca和P元素以纳米 颗粒的形态引入1102纳米管内，使材料表面具有良好的亲水性能（图9)，血清蛋白的吸附 (图10)和体外矿化能力（图11)较强，成骨细胞MC-3T3在纯钛材料表面的黏附、增殖和分 化（图12)能力强。
[0092] 由此可见，本发明在采用特定组成的电解液对个性化基台进行阳极氧化处理的工 艺基础上，再采用超声波辅助下的电化学沉积法，将个性化基台的纯钛金属材料表面的天 然氧化层改性成了具有良好生物学活性、有利于成骨细胞生长和矿化的表面。
[0093] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0094] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种个性化基台的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 逆向建模：对患者口腔进行CT扫描，获得患者颂骨模型，在计算机上对所述颂骨模 型进行种植体的模拟植入，并依据所述种植体进行基台的三维建模，得基台模型； (2) 正向建模：以Unigraphics NX为平台，将步骤（1)所述基台模型进行参数化设计， 精确修补所述基台模型； (3) 利用有限元分析方法对步骤（2)所述精确修补后的基台模型进行模拟分析，得到有 限元应力分析结果； (4) 分析所述有限元应力分析结果是否满足基台材料的属性：如满足则进行下一步骤， 如不满足则依据所述有限元应力分析结果中的奇点值对所述基台模型进行优化设计，重复 步骤（3)至基台模型的有限元应力分析结果满足基台材料的属性； (5) 将满足基台材料的属性的基台模型进行三维切片分层处理，并生成相应的路径文 件； (6) 依据步骤（5)所述路径文件，采用选择性激光熔化设备进行成型，即得所述个性化 基台。2. 根据权利要求1所述的个性化基台的制造方法，其特征在于，所述基台材料为钛粉， 步骤（6)所述成型的工艺如下： a. 于基板上铺设钛粉，粉层厚度为80-100 y m ; b. 于0. 5-1. 5MPa，20-30m3/h的氩气环境中，进行激光扫描成型，参数为：扫描速 度不大于lOm/s ;激光光束直径为60-120 ym ;重复定位精度为±0. 003mm ;成型速度为 l〇-20ccm/h ； c. 基板下降，下降高度为所述粉层厚度，重复步骤a-b，至成型完毕。3. 根据权利要求2所述的个性化基台的制造方法，其特征在于，所述粉层厚度为 89-91 y m ;所述激光光束直径为100-120 y m，成型速度为14-16ccm/h。4. 根据权利要求2所述的个性化基台的制造方法，其特征在于，所述钛粉的粒径为 45-95um〇5. 根据权利要求1所述的个性化基台的制造方法，其特征在于，步骤（3)所述模拟分析 为静力学分析。6. 根据权利要求1-5任一项所述的个性化基台的制造方法，其特征在于，还包括如下 表面处理步骤： (i) 以所述个性化基台为阳极，室温条件下进行电化学阳极氧化：电压为20-49V，电解 液为NaF和氏?04混合水溶液，其中NaF的质量浓度为0. 01-0. lmol/L，H 3P04的质量浓度为 0. 05-0. 2mol/L，氧化时间为l〇-45min，即在所述个性化基台表面形成TiO2纳米管层； (ii) 以所述表面形成1102纳米管层的个性化基台为阴极，超声条件下进行阴极电化 学沉积，电压为20-50V，电解液为含CaCl 2、NH4H2P04、NaCl和三羟甲基氨基甲烷的水溶液， 其中 CaCl2的质量浓度为 0? 01-0. 05mol/L，NH 4H2P04的质量浓度为 0? 05-0. 2mol/L，NaCl 的 质量浓度为〇. 05-0. 2mol/L，三羟甲基氨基甲烷的质量浓度为0. 01-0. lmol/L，沉积时间为 20-60min，即完成表面处理。7. 权利要求1-6任一项所述的个性化基台的制造方法制造得到的个性化基台。
【专利摘要】本发明涉及一种个性化基台及其制造方法。所述制造方法包括如下步骤：利用CT扫描进行逆向建模，然后以Unigraphics？NX对模型进行参数化设计，精确修补基台模型，再利用有限元分析方法对基台模型进行模拟分析，根据所得有限元应力分析结果进行模型的优化设计，使其满足基台材料的属性；将满足基台材料的属性的基台模型进行三维切片分层处理，并生成相应的路径文件；依据所述路径文件，采用选择性激光熔化设备，合理控制其参数，成型即得所述个性化基台。该制造方法，有效保证了基台受力方向与大小的准确性和成型的精确性，制造所得个性化基台可较现有技术更为精确的契合患者的颌骨特征，提高使用舒适度，延长基台的使用寿命。
【IPC分类】A61K6/033, A61K6/02, A61C8/00
【公开号】CN105055037
【申请号】CN201510450712
【发明人】张弓, 彭忠凯, 梁济民, 罗良维, 陈贤帅, 张鹏, 林天赐, 黄达鸿
【申请人】广州中国科学院先进技术研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月27日