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作品名称：应用型创新・仿生宏微耦合高强度人工椎体
学校名称：衢州学院
参赛队伍：“脊”极向上
队伍编号：216800
参赛学生：代美龄安思慧吴子轩
指导老师：董恩纯王建臣
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

本作品聚焦临床腰椎重建手术中“传统人工椎体解剖适配性差、力学强度不足、骨融合效率低”的核心痛点，以“应用型技能全流程落地”为导向，研发“应用型创新・仿生宏微耦合高强度人工椎体”，旨在通过“宏观形态适配+微观结构优化”的仿生设计理念，结合增材制造技术，实现个性化腰椎重建的临床需求与技能人才实践能力的双重突破。

开发背景：腰椎病变患者需通过人工椎体植入重建脊柱力学稳定性，但传统人工椎体多为标准化设计，易出现术后假体下沉、断裂等问题，且骨组织长入困难。为解决这一临床难题，同时展现应用型人才在“医学影像处理、三维建模、仿真优化、增材制造、力学测试”领域的综合技能，团队开展本作品的研发。

结构说明：采用“宏微耦合”结构仿生设计——宏观层面，基于患者CT数据个性化设计“肾形截面+腰鼓外形”的椎体轮廓，确保与患者腰椎解剖形态精准贴合；微观层面，内部集成仿生多孔结构，既降低植入物重量，又为骨组织长入提供通道。材质选用医用钛合金（Ti-6Al-4V），通过选区激光熔化（SLM）增材制造工艺成型，保障结构精度与力学性能。

功能与使用说明：具备“脊柱力学支撑+骨组织融合促进”双重功能。使用时，先采集患者腰椎CT数据，经Mimics、Geomagic Studio等软件完成三维模型重建与优化设计，再通过SLM设备制造实体假体后，进行系统的力学测试，为后续临床试验提供了数据支撑。