[發(fā)明專利]一種分段多孔種植體及其設(shè)計制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611156574.3
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106580494B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦勉;宮海波;劉亞雄;王玲
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波創(chuàng)導(dǎo)三維醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61C8/00
• 分類號: A61C8/00;B22F3/00;B33Y10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種分段多孔種植體，其特征在于：所述分段多孔種植體包括頭部和體部，在所述體部上沿其軸向設(shè)置有環(huán)繞其分布的螺紋結(jié)構(gòu)，在所述體部和所述螺紋結(jié)構(gòu)上設(shè)置有多孔結(jié)構(gòu)，在所述體部的周向上所述多孔結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)交錯分布，所述多孔結(jié)構(gòu)沿所述體部的周向間隔設(shè)置并沿所述體部的軸向延伸，將所述體部分隔為體部主體段和體部多孔段，并且所述多孔結(jié)構(gòu)將所述螺紋結(jié)構(gòu)分隔為螺紋主體段和螺紋多孔段，所述螺紋多孔段與所述體部多孔段在同一個扇形截面內(nèi)，所述體部多孔段的孔徑沿徑向從內(nèi)到外梯度增大，所述螺紋多孔段的孔徑小于所述體部多孔段的孔徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段多孔種植體，其特征在于：所述體部多孔段的孔徑為150-400μm，所述體部多孔段的厚度為0.5-1.3mm，所述體部主體段的表面粗糙，粗糙度是4-20μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段多孔種植體，其特征在于：所述螺紋多孔段的孔徑一致，所述螺紋多孔段的孔徑為60-140μm，所述螺紋多孔段的厚度為0.3-0.9mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段多孔種植體，其特征在于：所述分段多孔種植體的外部被平均分成6塊、8塊或10塊區(qū)域，所述多孔結(jié)構(gòu)與主體段分別為交錯設(shè)置的3塊、4塊或5塊區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段多孔種植體，其特征在于：所述分段多孔種植體的材料是純鈦或鈦合金。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分段多孔種植體，其特征在于：所述體部多孔段和所述螺紋多孔段的應(yīng)力均小于所述分段多孔種植體的材料屈服強度的60％。

7.一種分段多孔種植體的設(shè)計制造方法，包括如下步驟：

(1)利用通用醫(yī)學(xué)軟件計算患者需植入種植體部位骨骼的彈性模量；

(2)建立分段多孔種植體的CAD設(shè)計模型，所述分段多孔種植體包括頭部和體部，在所述體部上沿其軸向設(shè)置有環(huán)繞其分布的螺紋結(jié)構(gòu)，在所述體部和所述螺紋結(jié)構(gòu)上設(shè)置有多孔結(jié)構(gòu)，在所述體部的周向上所述多孔結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)交錯分布，所述多孔結(jié)構(gòu)沿所述體部的周向間隔設(shè)置并沿所述體部的軸向延伸，將所述體部分隔為體部主體段和體部多孔段，并且所述多孔結(jié)構(gòu)將所述螺紋結(jié)構(gòu)分隔為螺紋主體段和螺紋多孔段，所述螺紋多孔段與所述體部多孔段在同一個扇形截面內(nèi)，所述體部多孔段的孔徑沿徑向從內(nèi)到外梯度增大，所述螺紋多孔段的孔徑小于所述體部多孔段的孔徑；

(3)調(diào)節(jié)所述多孔結(jié)構(gòu)CAD模型的孔徑和厚度，使得所述體部的彈性模量與植入部位的骨骼的彈性模量相匹配，并利用通用有限元分析軟件對所設(shè)計的分段多孔種植體的CAD模型進行有限元分析，模擬所述分段多孔種植體被植入患者體內(nèi)后的力學(xué)環(huán)境，計算所述體部多孔段和所述螺紋多孔段的最大應(yīng)力，以確保所述多孔結(jié)構(gòu)滿足強度要求；

(4)將滿足強度要求的所述分段多孔種植體進行3D打印。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分段多孔種植體的設(shè)計制造方法，其特征在于：所述體部多孔段的孔徑為150-400μm，所述體部多孔段的厚度為0.5-1.3mm，所述體部主體段的表面粗糙，粗糙度是4-20μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分段多孔種植體的設(shè)計制造方法，其特征在于：所述螺紋多孔段的孔徑一致，所述螺紋多孔段的孔徑為60-140μm，所述螺紋多孔段的厚度為0.3-0.9mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分段多孔種植體的設(shè)計制造方法，其特征在于：所述分段多孔種植體的外部被平均分成6塊、8塊或10塊區(qū)域，所述多孔結(jié)構(gòu)與主體段分別為交錯設(shè)置的3塊、4塊或5塊區(qū)域。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分段多孔種植體的設(shè)計制造方法，其特征在于：所述分段多孔種植體的材料是純鈦或鈦合金。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分段多孔種植體的設(shè)計制造方法，其特征在于：所述體部多孔段和所述螺紋多孔段的應(yīng)力均小于所述分段多孔種植體的材料屈服強度的60％。