10月22日,第九届(2026)中国医疗器械创新创业大赛创意组总决赛在天津落幕,我院机械设计制造及其自动化专业学生吕一与团队成员胡进俣、胡伟强、戴浩文、徐紫阳共同完成的作品《基于增材制造的记忆合金榫卯种植牙固定结构设计》,荣获创意组三等奖(如图1)。本届大赛由中国科技发展基金会、国家医疗器械产业技术创新联盟等单位共同主办,以“创新策源,生态建设,医工结合,服务临床”为主旨,是国内参赛项目数量多、行业影响大的国家级专业赛事。

图1 团队代表汇报和获奖现场
该获奖作品依托南京铖联激光科技有限公司的产品需求,直面传统钛基种植体长期存在的临床痛点,提出了一套“材料—结构—工艺”一体化创新设计方案(如图2)。在材料层面,作品采用镍钛双程形状记忆合金,设计使种植体在进入口腔后由体温触发自动膨胀锁紧,低温下则可逆收缩,实现了无损拆卸。在结构层面,团队借鉴传统榫卯智慧,设计了四边形榫卯盲插连接与密封防倒流结构,降低了种植体周围炎与间隙感染风险。在工艺层面,作品依托金属3D打印技术实现复杂仿生点阵结构的一体化成型,突破了传统机加工难以制造精细点阵的瓶颈。目前,团队已在增才真美,塑形树人:增材制造美育实践基地,完成了多批次功能原型件的低温装配与恒温锁紧验证,核心技术专利正在申报中。

图2 基于增材制造的记忆合金榫卯种植牙固定结构设计
当前国内种植牙市场长期由进口品牌主导,现有国产产品多集中于对成熟结构的仿制与价格竞争,缺少原创突破。吕一团队以底层结构与材料创新,回应了高端口腔种植器械的国产化命题。这一成果的取得,与我院长期深耕应用型工程教育、同南京铖联激光科技有限公司深度推进产教融合密不可分,也是学院在医工交叉与智能制造融合领域,引导学生聚焦真实临床需求、开展原创性设计的有益探索。