顱骨修補是腦外科最常見的一種手術。由于個體差異巨大，顱骨植入物除了對生物相容性和機械性能有著嚴格的要求外，對個性化的需求也極高。作為3D打印在醫(yī)療領域的重要應用，激光（電子束）打印的鈦合金和FDM技術制造的PEEK在顱骨修復方面發(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

1.醫(yī)療優(yōu)點

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

PEEK材料與鈦合金材料的優(yōu)缺點

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成形，數控加工以及3D打印。

PEEK材料與鈦合金材料的優(yōu)缺點

3.缺點：

鈦合金在術后CT或MRI成像高亮，患者術后顱內植入物附近如果出現血腫或腫瘤，影像上會比較難判定；而且鈦的模量比骨骼高2-3個數量級，應力屏蔽可引發(fā)骨溶解與松動；金屬熱傳導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，而通過結構設計進行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

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)定的化學特性，可以用高溫蒸汽或伽馬輻照消毒。自20世紀80年代起，PEEK主要用作椎間融合器和人工關節(jié)置換材料，2009年首次有報道采用PEEK進行顱骨重建，并表現出廣闊的應用前景。

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

PEEK材料與鈦合金材料的優(yōu)缺點

2加工方式：

PEEK的熔點極高（玻璃化溫度143℃，熔點達到343℃），使其加工極其困難。目前，國內可用于PEEK材料成形的方法主要包括數控加工和快速成形兩種。

數控加工是當前國內PEEK材料成形的主流的方法，通過數控加工模具，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是材料浪費非常嚴重，加工成本非常高。

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

PEEK材料與鈦合金材料的優(yōu)缺點

3缺點：

PEEK相較于鈦合金有著很多優(yōu)點，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的價格極其昂貴，國際市場上標準級的PEEK售價一般為70-80美元/Kg，PEEK個性化顱骨的手術費用則至少是鈦合金的3-5倍。

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