不同加工工艺纯钛支架机械性能和表面白色念珠菌附着的研究

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目的:通过比较传统包埋铸造、CAD/CAM数控铣削、3D打印三种工艺制作的纯钛试件的机械性能和表面白色念珠菌附着水平,以探讨不同加工工艺对纯钛支架机械性能和表面白色念珠菌附着的影响,为临床选用纯钛支架的制作工艺提供参考。方法:试件分传统包埋铸造、CAD/CAM数控铣削、3D打印三组。分别通过传统包埋铸造、CAD/CAM数控铣削、3D打印三种工艺制作20×10×1mm相同规格的纯钛试件,对各组试件进行X线探伤检测试件内部气孔率的发生比例;用万能试验机对试件机械性能进行检测;三组试件相同方式打磨后,分别在常规打磨和精细打磨两个阶段对其表面进行电镜扫描和粗糙度检测;将常规打磨和精细打磨两种表面状态的纯钛试件分别置于接种有白色念珠菌的培养基中培养24小时,通过酶标仪检测表面白色念珠菌附着情况。每个实验重复三次,对获取的各项结果的数值进行量化比较,通过统计学分析,比较三种不同加工工艺制作的纯钛试件的差异。结果:1 X线探伤发现部分包埋铸造制作的试件43%有气孔,病例分析图像系统测得其孔隙平均面积为0.23mm2/件,数控铣削和3D打印制作的试件内部结构精密无气孔。2数控铣削组弯曲强度最大,铸造组最小、三者差异具有统计学意义(P<0.05)。数控铣削组剪切强度最大,与其它两组相比具有统计学意义(P<0.05),铸造组与3D打印组相比无统计学意义(P?0.05)。3常规打磨后数控铣削组表面致密纹路清晰,3D打印组表面有类似网状结构,铸造组表面凹凸不平没有规则的纹路;精细打磨后数控铣削组和3D打印组表面平整光滑,铸造组表面出现散在孔隙。4常规打磨后数控铣削组表面粗糙度最小,3D打印组最大,三者差异具有统计学意义(P<0.05);精细打磨后与常规打磨后相比数控铣削数值变化无统计学意义(P>0.05),3D打印组与铸造组数值变化有统计学意义(P<0.05),三者差异具有统计学意义(P<0.05)。5常规打磨后数控铣削组菌群增殖水平较低(P<0.05),3D打印组最高(P<0.05),三者差异具有统计学意义(P<0.05)。精细打磨后3D打印组菌群增殖水平与其它两组相比最低有统计学意义(P<0.05),铸造组与数控铣削组菌群增殖水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论:CAD/CAM数控铣削和3D打印制作的试件内部结构致密、无气孔,机械性能两者均优于传统包埋铸造,且数控铣削优于3D打印。常规打磨后数控铣削试件表面粗糙度最小,白色念珠菌附着实验也表明其表面增殖水平最低,临床义齿制作组织面因无需进行精细打磨,结合机械性能检测结果,CAD/CAM数控铣削工艺更适合于可摘局部义齿纯钛支架的制作。
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