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顱骨修補(bǔ)是腦外科最常見的一種手術(shù)。由于個(gè)體差異巨大，顱骨植入物除了對生物相容性和機(jī)械性能有著嚴(yán)格的要求外， 對個(gè)性化的需求也極高 。作為3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的重要應(yīng)用，激光（電子束）打印的鈦合金和FDM技術(shù)制造的PEEK在顱骨修復(fù)方面發(fā)揮了重要作用。本期，我們就來探討這兩種材料顱骨修復(fù)體的傳統(tǒng)和3D打印制造方式，以及他們所面臨的問題 。

醫(yī)用鈦合金材料：

1、醫(yī)療優(yōu)點(diǎn)

醫(yī)用鈦合金具有較好的生物相容性和機(jī)械強(qiáng)度，易加工、費(fèi)用相對低廉。采用該材料制造的鈦網(wǎng)和鈦板植入物，通過鈦釘就能固定， 一直是國內(nèi)神經(jīng)外科醫(yī)師和患者治療顱骨缺損的首選 。

2、加工方式

臨床上，鈦合金顱骨植入物加工方式有印模和多點(diǎn)成形，數(shù)控加工以及 3D打印。

3、缺點(diǎn)

鈦合金在術(shù)后CT或MRI成像高亮，患者術(shù)后顱內(nèi)植入物附近如果出現(xiàn)血腫或腫瘤，影像上會比較難判定；而且鈦的模量比骨骼高 2-3 個(gè)數(shù)量級，應(yīng)力屏蔽可引發(fā)骨溶解與松動；金屬熱傳導(dǎo)的問題也會使患者對天氣變化更加敏感。這些 材料本身的固有屬性影響了醫(yī)療效果，而通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行3D打印梯度、多孔材料制造可有效減少不良影響 。

PEEK材料

1、醫(yī)療優(yōu)點(diǎn)

PEEK是一種高分子材料，具有良好的生物相容性、耐磨性和穩(wěn)定的化學(xué)特性， 可以用高溫蒸汽或伽馬輻照消毒 。自20世紀(jì)80年代起，PEEK主要用作椎間融合器和人工關(guān)節(jié)置換材料， 2009年首次有報(bào)道采用PEEK進(jìn)行顱骨重建，并表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

PEEK可塑性強(qiáng)，其彈性、強(qiáng)度、隔熱性、穩(wěn)定性等方面都 與自體顱骨相當(dāng)，所以一般不會有排異反應(yīng) 。X射線可穿透，不具有磁性，在CT或MRI圖像中無偽影，不影響患者術(shù)后影像學(xué)分析。

PEEK的熔點(diǎn)極高（玻璃化溫度 143℃，熔點(diǎn)達(dá)到343℃），使其 加工極其困難 。目前，國內(nèi)可用于 PEEK 材料成形的方法主要包括數(shù)控加工和快速成形兩種。

數(shù)控加工是當(dāng)前國內(nèi)PEEK材料成形的主流的方法，通過數(shù)控加工模具，采用注塑的辦法來完成 PEEK 材料的成形，但采用這種方法加工的缺點(diǎn)是 材料浪費(fèi)非常嚴(yán)重，加工成本非常高 。

第二種方法是3D打?。ㄈ廴诔练e、激光燒結(jié)），相較于數(shù)控加工， 3D打印提高了PEEK制造的靈活性 ，克服了材料浪費(fèi)、難加工等困難，制造速度也是顯而易見的。

PEEK相較于鈦合金有著很多優(yōu)點(diǎn)，然而該材料在目前的推廣上卻有很多困難，主要問題還是受限于材料和加工手段。 PEEK的價(jià)格極其昂貴 ，國際市場上標(biāo)準(zhǔn)級的PEEK售價(jià)一般為 70-80 美元/Kg， PEEK 個(gè)性化顱骨的手術(shù)費(fèi)用則至少是鈦合金的 3-5 倍 。

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