[發明專利]等離子體噴霧法以及由該方法形成的產品

無效

• 申請號: 200980149020.2
• 申請日: 2009-10-05
• 公開（公告）號: CN102239274A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: S·雅吉;T·維皮奇;V·M·弗勞奇格
• 申請（專利權）人: 史密夫和內修整形外科股份公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;C23C4/08;C23C4/10;C23C4/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;艾尼瓦爾

本發明涉及一種等離子體噴霧法以及由該方法形成的產品。具體地，本發明涉及一種用于形成敞開的多孔表面結構的等離子體噴霧法。本發明的方法可用于制備醫學裝置，特別是植入物，尤其是可用于較少接合劑固定的那些。

在過去，開發了兩種類型的系統用于成功的較少接合劑植入物固定。第一種類型的系統能使骨在表面上直接生長。第一種技術的典型的實例為鈦真空等離子體噴霧(VPS)涂層，其表現出非常粗糙的表面結構。骨組織在這種類型的表面上直接生長。

第二種類型的系統能使骨在表面內生長。第二種技術的典型的實例為含有燒結的CoCr珠粒的敞開的多孔表面。骨可在3D結構內生長，但是不直接與CoCr珠粒粘合。

為了改善組織與人造表面之間進一步連接，開發了允許骨在其上生長和在之內生長的兩種結構的組合。例如，可使用化學蒸氣沉積(CVD)技術，將金屬鉭在熱解碳支架上沉積。或者，這種敞開的-多孔結構可使用涂有金屬顆粒的聚合物支架(例如包含聚氨酯)制備，隨后在真空爐中燒結。燒結后，聚合物結構應完全蒸發。

這些敞開的-多孔結構/涂層具有許多顯著的缺點。與常規的植入物表面相比，制造成本高。此外，當所用的聚合物結構(例如聚氨酯)不完全熱分解時，可產生可保留在涂層中的毒性殘余物。

形成具有敞開的-多孔涂層結構的粗糙的鈦涂層的另一種方法涉及改性VPS方法。

含有少量添加的硅(燒結助劑，1％質量)的單分散工業純鈦粉末(尺寸分布：90-250μm)可用于形成涂層。通過比較，標準VPS的尺寸分布小于150μm(通常為50-150μm)并且不使用硅作為燒結助劑。在改性VPS中，燒結助劑通過機械方法合鑄到鈦顆粒的表面上，以降低其表面熔融溫度。這潛在地形成具有各種組成的Si/Ti-低共熔混合物。使用VPS方法將涂層施用于金屬植入物表面(CoCrMo、鈦/合金、鋯/合金)。

然而，用于形成敞開的多孔結構的這種改性VPS方法具有缺點。用于VPS方法的工業純鈦粉末必須進行預處理，以便使燒結助劑(硅)通過機械方法合鑄到顆粒表面。這種額外的預處理增加了制造成本。此外，工藝環境的完全控制非常困難。在該方法中不希望引入燒結助劑如硅。引入燒結助劑會增加制造成本。此外，加入燒結助劑如硅改變了植入物的表面化學組成。

根據本發明的第一方面，提供了一種等離子體噴霧法，所述方法包括以下步驟：

提供第一材料；

提供第二材料；

提供等離子體來源；以及

將所述第一材料和第二材料引入到所述等離子體來源中，以便產生等離子體噴霧，

其中所述第二材料在等離子體中至少部分熔融并且與第一材料粘合。

第二材料可在等離子體中完全熔融。

第一材料可在等離子體中部分熔融。

根據本發明的一些實施方案，第一材料在等離子體中不熔融。

根據本發明的一些實施方案，所述方法包括提供多于兩種材料。

根據本發明的一些實施方案，至少一種材料在等離子體中至少部分熔融并且與至少一種其他材料粘合。

根據本發明的一些實施方案，至少一種材料在等離子體中完全熔融并且與至少一種其他材料粘合。

至少一種材料可包含離散顆粒。

至少一種材料可為粉末。

根據本發明的第二方面，提供了一種等離子體噴霧法，所述方法包括以下步驟：

提供第一粉末；

提供第二粉末；

提供等離子體來源；以及

將所述第一粉末和第二粉末引入到所述等離子體中，以便產生等離子體噴霧，

其中所述第一粉末包含傾向于彼此不熔合的顆粒，而第二粉末包含傾向于彼此熔合的顆粒。

第一粉末可包含彼此不熔合的顆粒。

第二粉末可包含彼此熔合的顆粒。

第二粉末可包含與第一粉末顆粒熔合的顆粒。

根據本發明的第三方面，提供了一種等離子體噴霧法，所述方法包括以下步驟：

提供第一粉末；

提供第二粉末；

提供等離子體來源；以及

將所述第一粉末和第二粉末引入到所述等離子體中，以便產生等離子體噴霧，

其中所述第一粉末包含傾向于在等離子體內不熔融的顆粒，而第二粉末包含傾向于在等離子體內熔融的顆粒。

熔融的第二粉末顆粒可與第一粉末顆粒粘合。

第一粉末可包含不熔融的顆粒。

第二粉末可包含在等離子體內全部熔融的顆粒。

根據本發明的第四方面，提供了一種等離子體噴霧法，所述方法包括以下步驟：

提供具有第一粒徑分布的第一粉末部分；