[發(fā)明專利]一種替代承重骨組織的醫(yī)用多孔金屬材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110301039.3
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102796904B
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉雷
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶潤澤醫(yī)藥有限公司
• 主分類號: A61L27/04
• 分類號: A61L27/04;A61L27/56;C22C1/08;C22C27/02
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多孔醫(yī)用金屬植入材料及其制備方法，特別是涉及一種替代承重部位 骨組織的醫(yī)用植入多孔金屬材料及其制備方法。

背景技術(shù)

多孔醫(yī)用金屬植入材料具有治療骨組織創(chuàng)傷、股骨組織壞死等重要而特殊的用途，現(xiàn) 常見的這類材料有多孔金屬不銹鋼、多孔金屬鈦等。作為骨組織創(chuàng)傷和股骨組織壞死治療 使用的多孔植入材料，其孔隙度應達30～80％，而且孔隙最好全部連通與均勻分布，或根 據(jù)需要使之既與人體的骨組織生長相一致，又減輕了材料本身的重量，以適合人體植入使 用。

而難熔金屬鉭/鈮，由于它具有優(yōu)秀的生物相容性，其多孔材料有望作為替代前述等 傳統(tǒng)醫(yī)用金屬生物材料。由于金屬鉭/鈮對人體的無害、無毒、無副作用，以及隨著國內(nèi) 外醫(yī)學的飛速發(fā)展，對鉭/鈮作為人體植入材料認知的進一步深入，人們對人體植入用多 孔金屬鉭/鈮材料的需求變得越來越迫切，對其要求也越來越高。其中作為多孔醫(yī)用植入 金屬鉭/鈮，如果能具有很高的均勻分布連通孔隙以及與人體相適應的物理機械性能，則 其有望作為一種新型的骨組織替代材料。

作為醫(yī)用植入的多孔金屬材料就像一般的多孔金屬材料那樣基本上是以粉末燒結(jié)法 為主要的加工方法，特別是為獲取孔隙連通與均勻分布的多孔金屬泡沫結(jié)構(gòu)采用粉末燒結(jié) 法中的金屬粉末漿料在有機泡沫體上的浸漬后干燥再燒結(jié)簡稱泡沫浸漬法居多。關(guān)于粉末 燒結(jié)所獲得的多孔金屬材料通常其金屬力學性能并不是很好，其主要原因是工藝上如何安 排成孔介質(zhì)的支撐與消除關(guān)系、金屬粉末燒結(jié)過程中的塌陷問題。而已知的文獻報道中均 沒有很好的解決方法而放任自然。

采用金屬粉末燒結(jié)法制造多孔鉭/鈮的文獻報道很少，特別是以獲得醫(yī)用植入材料用 為目的的多孔鉭/鈮粉末燒結(jié)法文獻報道幾乎沒有。可以參考的是公開號為 CN200510032174，名稱“三維通孔或部分孔洞彼此相連多孔金屬泡沫及其制備方法”以及 CN200710152394，名稱“一種新型多孔泡沫鎢及其制備方法”。然而其所獲得的多孔金屬 或是為過濾材料用，或是為航空航天及其它高溫場合用而非作為醫(yī)用金屬植入材料使用， 再者所加工的多孔金屬也非多孔鉭/鈮。

關(guān)于多孔鉭，US5282861公開了一種應用于松質(zhì)骨植入體、細胞和組織感受器的開孔 鉭材料及其制備。這種多孔鉭由純商業(yè)鉭制成，它以聚亞氨酯前體進行熱降解得到的碳骨 架為支架，該碳骨架呈多重的十二面體，其內(nèi)為網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu)，整體遍布微孔，孔隙率可高 達98％，再將商業(yè)純鉭通過化學蒸氣沉積、滲透的方法結(jié)合到碳骨架上以形成多孔金屬微 結(jié)構(gòu)，簡稱為化學沉積法。這種方法所獲得的多孔鉭材料其表面的鉭層厚度在40～60μm 之間；在整個多孔材料中，鉭重約占99％，而碳骨架重量則占1％左右。文獻進一步記載， 該多孔材料的抗壓強度50～70MPa，彈性模量2.5～3.5GPa，抗拉強度63MPa。但是將它作 為替代承重骨組織如顱骨等醫(yī)用植入材料的多孔鉭，其材料的力學性能如延展性有明顯不 足之處，會影響到后續(xù)的對多孔鉭材料本身的加工，例如成型件的切割等。同樣在前述的 金屬粉末燒結(jié)法所獲得的產(chǎn)品也均存在這樣的不足。再由于其制備方法的局限，獲得的成 品純度不夠，有碳骨架殘留物，導致生物安全性降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)品純度高的適用于替代承重骨組織的醫(yī)用多孔金屬材 料。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述醫(yī)用多孔金屬材料的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)手段實現(xiàn)的：

一種替代承重骨組織的醫(yī)用多孔金屬材料，其特征在于：由鉭粉與造孔劑、成型劑混 合，再經(jīng)壓制成型、脫脂、燒結(jié)、冷卻和熱處理制得的；所述壓制成型是將所述的混合粉 末壓制到有機泡沫體中，其壓力為50～100Mpa，所述脫脂過程是以0.3℃/min～2℃/min 的速率逐步升溫至400～800℃，以氬氣通入構(gòu)成保護氣氛并保溫300min～360min；所述 造孔劑為碳酸氫銨或雙氧水，所述成型劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、石蠟、合成樹脂(優(yōu)選為 丁苯橡膠或異戊橡膠)中的一種或多種，形成的醫(yī)用多孔鉭材料孔隙直徑為100～500μm、 孔隙度介于55～65％、彈性模量為3.8～4.2Gpa、延伸率為9.3～10.7％。