[發(fā)明專利]表面改性微孔金屬植入物的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710117598.6
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN107012492B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 魏崇斌;張衛(wèi)平;李健;馬小林;王彩梅;閆慧;劉敏;袁博文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京愛康宜誠醫(yī)療器材有限公司
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;梁文惠

本發(fā)明提供了一種表面改性微孔金屬植入物的制備方法。該制備方法包括：提供具有多個陽極接口的微孔金屬植入物；將多個陽極接口與電源的正極相連，將電解槽與電源的負極相連；以及將微孔金屬植入物浸沒在電解液，利用電源供電進行微弧氧化處理。通過設置多個陽極接口，有利于通過設置陽極接口的位置，控制微孔金屬植入物的電流密度均勻，電場能量分布一致。與常規(guī)的單一陽極接口相比，本申請多陽極接口可以在微孔金屬植入物上實現(xiàn)盡可能一致的電場能量分布，進而減小結(jié)構(gòu)孔內(nèi)壁和外壁所處的電場強度差距，以及電場能量密度的差距，從而得到質(zhì)量更優(yōu)的原位生長膜層，比如能夠控制原位生長膜層的厚度和厚度差距。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體而言，涉及一種表面改性微孔金屬植入物的制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會人口的老齡化、創(chuàng)傷和腫瘤，骨科疾病已經(jīng)成為威脅人類健康的主要疾患之一，手術(shù)治療是關(guān)節(jié)、脊柱等疾病末期的主要及有效治療方式，手術(shù)治療中絕大多數(shù)使用內(nèi)植物替代病變硬組織和發(fā)揮相應功能。鈦及鈦合金因其優(yōu)良的綜合力學性能、耐腐蝕性和生物相容性等，已廣泛作為植入假體應用于臨床。但是由于傳統(tǒng)金屬制造業(yè)的技術(shù)局限，骨科鈦及鈦合金內(nèi)植物難以按照人體解剖結(jié)構(gòu)形狀設計和生產(chǎn)，且缺乏精度，同時由于采用批量生產(chǎn)，導致內(nèi)植物缺乏個性化。

增材制造技術(shù)可以基于患者本身的解剖數(shù)據(jù)進行人工植入物的設計，從而保證幾何形態(tài)與患者骨骼的良好匹配，可保證良好的初始穩(wěn)定性，更快恢復組織功能，即實現(xiàn)個性化、定制化加工鈦合金人工關(guān)節(jié)。另一方面，增材制造可以在人工植入物微觀結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)“所見即所得”，即可以制作成具有不同的孔徑大小和孔隙率，孔徑之間互相連通的結(jié)構(gòu)，不同的孔隙率可以實現(xiàn)有效調(diào)節(jié)金屬假體的彈性模量，以適應人體的生物力學環(huán)境，更重要的是適宜的孔徑孔隙率有助于發(fā)揮優(yōu)異的骨長入特性，增大了人工植入物的比表面積，增大了與人體的接觸面積，有利于人工植入物的長期固定。增材制造的微孔人工關(guān)節(jié)植入物誘導骨長入，骨生長后，形成一個類似于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可使人工關(guān)節(jié)的有效性明顯增加，增強假體功能。

由于微孔結(jié)構(gòu)的鈦或鈦合金是三維結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的簡單的二維表面改性方法，如等離子噴涂、磁控濺射、激光加工等，不再適用于微孔鈦或鈦合金三維微孔植入物的表面處理。微弧氧化技術(shù)在適當?shù)碾娊庖褐校梢栽阝伝蜮伜辖鸨砻嬖簧L表面具有微納尺度的孔，且表面氧化薄膜粗糙。氧化膜表面粗糙的微納孔結(jié)構(gòu)有利于成骨細胞在其表面的攀附生長，進而在骨骼和植入物界面形成牢固的嵌合，防止植入物失效。同時，通過調(diào)節(jié)電解液的成分可以使氧化膜含有人體組織的多種元素，進而改善膜層的生物活性。

申請?zhí)枮?01510520332.7專利申請?zhí)峁┝艘环N具有微弧氧化涂層的微孔金屬植入物及制備方法，在相互連通的微孔金屬內(nèi)外形成了均一的含鈣、磷的微弧氧化涂層，但是，其檢測結(jié)果顯示微孔金屬內(nèi)外的微弧氧化涂層的厚度較薄、且膜厚存在不均一的問題。而更多的微孔鈦或鈦合金植入物為周期性或隨機排列得到的微孔結(jié)構(gòu)和實體的結(jié)合體，有較多的微孔為盲孔，相互不連通。同時，增材制造的微孔鈦及鈦合金植入物也可以是周期性微孔結(jié)構(gòu)，是由微孔單元體進行排列得到的微孔結(jié)構(gòu)，比如：增材制造金剛石和菱形結(jié)構(gòu)單元。在連接處，形成交叉凸出點，微弧氧化時，電流在網(wǎng)格中分布會出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，造成電流密度分布不均。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種表面改性微孔金屬植入物的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的表面改性多孔金屬植入物的微弧氧化涂層的厚度不均勻的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種表面改性微孔金屬植入物的制備方法，包括：提供具有多個陽極接口的微孔金屬植入物；將多個陽極接口與電源的正極相連，將電解槽與電源的負極相連；以及將微孔金屬植入物浸沒在電解液，利用電源供電進行微弧氧化處理。