关键词： 连续纤维复合材料   3D打印   力学性能   工艺优化   工艺参数  

摘要： 连续纤维增强树脂基复合材料(CFRPCs)因其密度低、强度好等优异的性能，已在各行各业广泛应用，由于传统成型工艺造价高、生产周期长，因此出现了许多新型成型工艺，3D打印技术由于可成型复杂结构件、便捷、成型速度快等优势，在众多新型工艺中脱颖而出，其中熔融沉积型(FDM)3D打印工艺运用的最为广泛。本文基于FDM工艺，从材料、工艺、结构三方面系统总结了影响制件力学性能的因素及提高力学性能的方法；介绍了FDM工艺的常用树脂基体和增强纤维及其性能；介绍了打印工艺及预浸丝的制备工艺，重点分析打印工艺参数(纤维含量、打印温度、打印速度、打印层厚、打印间距)、打印后处理等对力学性能的影响机制，从宏观和微观的角度分析制件结构对力学性能的影响；总结出力学性能主要受到材料、工艺缺陷、纤维含量、纤维路径、界面性能及结构的影响；并对研究发展趋势进行了总结及展望。

关键词： 3D打印   食品加工   多喷头技术   个性化生产  

摘要： “十四五”规划提出，我国食品行业应当在快速发展的同时，全面构建多元化食品供给体系，以满足人们对食物的品质、营养、创新等方面的多元需求。多喷头食品3D打印作为一项新兴技术，可实现更灵活、个性化的生产模式，制造出精细复杂的食品结构，减少供应链及食品浪费，有望解决传统食品生产效率低下、缺乏创新、环境负荷大等问题。本文总结了多喷头3D打印技术在多个领域的发展优势，并将其分为同轴喷头和多系统喷头，进一步探讨在食品加工领域的应用潜力，如提升产品的营养成分质量、改善食品外观的层次感和细节精度等。最后，本文总结归纳了多喷头食品3D打印技术在食品原料、系统优化及打印产品熟化方面存在的一些问题及优化方法，为后续食品3D打印技术的研究提供新的理论基础。

关键词： 导电3D打印耗材   苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物增韧   掺混型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物   掺混法  

摘要： 3D打印材料的功能性对拓展3D打印应用具有重要作用。在掺混型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）制备过程中一次性添加多壁碳纳米管（MWCNTs）和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS），可以制备SBS增韧掺混型ABS/MWCNTs导电3D打印耗材。将MWCNTs与SBS、ABS高胶粉、苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）粉末预混后再进行双螺杆共混，可有效提高MWCNTs在复合材料中的均匀性。结果表明：增加MWCNTs含量可显著提高3D打印材料的导电性，当纳米管添加量为10%时，电导率达到0.87S/cm，但韧性变差。SBS加入可有效提高复合材料韧性，但MWCNTs的分散性、电导率、拉伸强度和弯曲强度等有所下降。SBS含量为30%时，复合材料综合性能最佳，制导电3D打印耗材，打印过程流畅。

摘要： 近日,山西省首例颈椎"零切迹"3D打印自稳型人工椎体技术在山西医科大学第二医院成功开展,为广大颈椎病患者提供了更加多样化的治疗选择. 张女士(化名),50岁,因反复出现颈肩部酸痛及右手麻木、无力症状持续1年,前往山西医科大学第二医院骨科就诊.入院后,颈椎MRI和CT检查显示:C4-5,C5-6椎间盘突出,伴钙化压迫硬膜囊,并且存在相应节段的椎管狭窄.

关键词： 3D打印砂浆   层间增强   协同打印   性能  

摘要： 提出了一种用于3D打印砂浆层间增强的协同打印工艺：随着打印砂浆的挤出，增强材料能够沿上一层细丝表面形成的锯齿凹槽自动流平，润湿界面并填充孔隙缺陷.比较了四种情况（普通界面、增强界面、锯齿界面、增强-锯齿界面）下，增强材料、界面类型以及时间间隔对层间粘结性能和孔隙率的影响.结果表明，复合增强效果最显著，相对基准试样层间粘结强度提高了72%，平均孔隙率降低了61%，并且在长时间间隔下依然表现出良好的粘结强度.

关键词： 3D打印砂浆   层间增强   协同打印   性能  

摘要： 通过协同打印方法制备得到了层间增强的3D打印砂浆，采用X-CT计算机断层扫描分析技术，比较了四种情况（普通界面、增强界面、锯齿界面、增强-锯齿界面）下，增强材料、界面类型以及时间间隔对层间结构以及孔隙分布的影响.结果表明，同时引入自密实增强材料和增加锯齿界面的复合增强效果最显著，采用复合增强能够有效降低层间孔隙和打印冷缝，提高3D打印砂浆的均一性.

关键词： 3D打印   纳米羟基磷灰石   壳聚糖   米诺环素   载药支架   比格犬   种植体周围炎   骨缺损  

摘要： 目的：探究3D打印载米诺环素纳米羟基磷灰石（Nano-hydroxyapatite，nHA）/壳聚糖（Chitosan，CS）复合支架对犬种植体周围炎伴骨缺损的修复效果。方法：6只雄性比格犬下颌后牙即刻种植后在植体颈部利用丝线栓结法4周建立种植体周围炎模型，并回植支架材料。将犬双侧下颌分为对照C1组（nHA）、对照C2组（米诺环素）、实验T0组（nHA/CS）、实验T1组（nHA/CS/米诺环素）。使用计算机断层扫描（CBCT）和组织病理学分析支架对患有种周炎伴骨缺损的比格犬的影响。并于即刻种植、支架回植术后3天、7天、1个月后采用ELISA检测种植体周围龈沟液中IL-8和IL-34的水平。结果：支架回植术后，ELISA检验显示实验T1组在各个测量时间点的IL-8和IL-34水平均低于实验T0组，且在术后30天其IL-8和IL-34水平均低于对照C2组，差异有统计学意义（P＜0.05）。CT显示实验T1组在术后1个月植体颈部牙槽嵴顶未见明显吸收影像，其余各组仍存在骨缺损。各组DD值、DW值、BL值差异均有统计学意义(F=19.232、216.008、71.985，P＜0.05)。HE组织学染色可见实验T1组成骨效果最佳，可见大量成纤维血管化及成骨细胞且有明显的可降解性。结论：3D打印载米诺环素nHA/CS复合支架对犬种植体周围炎骨缺损的修复效果较好，复合载药支架具有较好的抑炎效果，能有效地促进牙槽骨缺损修复。

关键词： 生物可降解植入物   骨移植物   镁合金   3D打印   骨缺损  

摘要： 目的：探讨3D打印工艺制造的多孔WE43镁合金支架的生物相容性，并观察其治疗新西兰大白兔股骨缺损的效果。方法：利用Sprague Dawley（S-D）大鼠骨髓间充质干细胞进行体外细胞毒性试验。根据培养液不同，将细胞分为100%浸提液组、50%浸提液组、10%浸提液组及对照组，将各组细胞分别培养1、3及7 d后，采用细胞计数试剂盒8（cell counting kit-8，CCK-8）法测定各组细胞活性。体内实验中，随机将3.0～3.5 kg新西兰大白兔分成实验组、骨水泥组与空白组3组，每组9只。每只均对左侧股骨外侧髁进行手术，利用骨钻制造直径5 mm、深6 mm的骨缺损，其中实验组植入WE43镁合金支架，骨水泥组植入硫酸钙骨水泥，空白组不做植入。在术后4、8与12周分别对每组3只进行二氧化碳麻醉法安乐死，对股骨及重要内脏器官进行取材。对左股骨外侧髁进行微计算机断层扫描（micro-computed tomography，Micro-CT）。对重要内脏器官制备切片，并使用苏木精-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色，对股骨外侧髁制作硬组织切磨片，使用亚甲基蓝酸性品红染色，在显微镜下观察。结果：细胞毒性试验中，培养1 d时，100%浸提液组细胞存活率高于对照组（140.56% vs. 100.00%，P<0.05）；培养3 d时，各组细胞存活率差异无统计学意义（P>0.05）；培养7 d时，100%浸提液组细胞存活率低于对照组（68.64% vs. 100.00%，P<0.05）。体内实验中Micro-CT扫描发现实验组在4周时大部分支架均已降解，高密度的支架所剩很少，12周时已无明显支架轮廓。在4周时，WE43镁合金支架周围有一定量气体生成，在8～12周时，气体明显减少。硬组织切磨片显示，实验组4周时支架周围有一定量细胞外基质和类骨质生成，骨水泥组中硫酸钙骨水泥已大部分降解。8周时实验组支架及其降解产物周围的类骨质明显增多，12周时实验组支架周围有新生骨与支架接触，骨水泥组与空白组新生骨较少。结论：3D打印工艺制造的多孔WE43镁合金支架生物相容性良好，具有良好的成骨性能，有潜力成为修补骨缺损的新型材料。

关键词： 3D打印钛笼   颈前路   椎体次全切   减压植骨融合   疗效分析   骨科植入物  

摘要： 背景：颈前路椎体次全切减压植骨融合作为一种经颈前路治疗脊髓型颈椎病的主流手术技术，具有诸多优点，然而由于该手术的高度危险性以及颈椎解剖结构的特殊性，对术者也是一种挑战。3D打印技术的逐渐成熟及在医学领域范围的不断发展应用，现已可以提供更加完美的个性化治疗。目的：探讨3D打印钛笼裁剪模型在颈前路椎体次全切减压植骨融合过程中的疗效。方法：回顾性分析2021年4月至2023年4月延安大学附属医院脊柱外科收治的行颈前路椎体次全切减压植骨融合术57例患者的病历资料，根据术中是否使用3D打印钛笼裁剪模型分为2组：传统钛笼植骨组（对照组）30例，3D打印钛笼模型组（观察组）27例。记录并对比两组患者一般资料、术中出血量、术中C型臂X射线机透视次数、手术时间，以及术前和术后3 d、6个月时在颈椎侧位X射线片上测量手术节段椎体间前缘高度（H1）、椎体间后缘高度（H2）、C2-C7Cobb角；采用术后3 d、6个月时椎体前后缘高度的下降距离评估钛笼的沉降程度，采用疼痛目测类比评分评价颈部疼痛，以日本骨科协会颈脊髓功能评分评价神经功能。结果与结论：（1）随访至少6个月；（2）观察组术中出血量、透视次数少于对照组（P <0.05），手术时间显著短于对照组（P <0.05）；（3）两组患者术前、术后3 d、术后6个月C2-C7Cobb角、目测类比评分、日本骨科协会颈脊髓功能评分及手术节段椎体前缘高度（H1）、手术节段椎体后缘高度（H2）比较差异均无显著性意义（P> 0.05）；（4）观察组术后6个月手术节段椎体前后缘发生严重沉降（H1或H2沉降≥3 mm）有5例，严重沉降率为23%；对照组有7例，严重沉降率为30%，两组之间差异无显著性意义（P> 0.05）；（5）末次随访时两组患者手术节段均获得骨性融合，两组在植骨融合率方面差异无显著性意义（P> 0.05）；（6）结果表明，在颈前路椎体次全切减压植骨融合术中应用3D打印钛笼裁剪模型与传统手术具有相同的临床效果，但前者可以有效减少术中C型臂X射线机透视次数、出血量及手术时间，在术中钛笼的修剪置入方面具有独特的优势。