[發明專利]一種用于負重區域的多孔骨缺損修復金屬支架材料及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201910854089.0
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN112546291B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 聶涌;周宗科;沈彬;裴福興;陳果;王滔
• 申請（專利權）人: 四川大學華西醫院
• 主分類號: A61L27/04
• 分類號: A61L27/04;A61L27/50;A61L27/56;B22F3/11;B22F9/08;C22C38/00;C22C38/04;C22C38/60;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

本發明提供了一種用于負重區域的多孔骨缺損修復金屬支架材料及其制備方法和用途。該多孔骨缺損修復金屬支架材料是由鐵錳合金粉末通過選區激光熔化技術制備而成；所述鐵錳合金粉末中鐵元素和錳元素的質量比為(65～75)：(25～35)。本發明可打印出與骨缺損形狀完美匹配的骨支架材料，滿足患者個性化需求。同時，該支架材料生物相容性良好、力學性能良好、降解速度適宜：既能克服金屬材料無法降解、難以形成新生骨對內植物替代的問題，又能在降解后仍能提供良好的力學性能，克服現有技術中骨修復材料降解后力學性能差的問題，在骨缺損修復過程中有效地提供力學支撐。該支架材料適宜用于負重區域骨缺損的修復，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于醫用材料領域，具體涉及一種用于負重區域的多孔骨缺損修復金屬支架材料及其制備方法和用途。

背景技術

我國人口眾多，經濟處于高速發展階段，由車禍、工業傷等引起的開放性骨折所導致的骨缺損往往都需要骨移植治療。同時，由于龐大的人口基數，骨腫瘤發病人數不容忽視，其中，溶骨樣骨腫瘤或骨腫瘤切除后所導致的骨缺損，往往也需要骨移植。此外，炎癥以及先天性疾病等因素也常導致骨缺損，需要進行骨移植。在我國，每年有超過5百萬例骨移植手術，并且正以每年10％的速度增長。骨缺損的治療給國家、人民帶來有巨大的經濟、精神負擔。

自體骨移植是治療骨缺損最好的方法，但其來源有限，并且會給患者造成二次傷害。因此，考慮到患者的需求，研究一種可替代自體骨移植的骨缺損修復材料十分有必要。目前臨床應用的骨修復材料主要有磷酸鈣生物陶瓷材料、高分子材料和金屬材料。以羥基磷灰石為代表的生物陶瓷及高分子材料力學性能差，無法用于負重區域骨缺損的修復。鉭、鈦等醫用金屬材料力學性能及生物相容性較好，但無法降解，骨缺損修復過程中難以形成新生骨對內植物的完美替代。而鎂等醫用金屬雖然能降解，但是降解速率過快，與骨的生長速度不匹配，無法在修復過程中起到力學支撐作用。

同時，不同患者的骨缺損部位結構有差異，根據不同患者的需求設計個性化的骨缺損修復支架，與骨缺損部位更匹配，更有利于骨缺損的修復。

因此，一種既具有良好的力學性能，降解速度也適宜，在降解過程中依然對骨缺損部位起到力學支撐作用，又能滿足患者個性化需求的骨修復支架材料在骨修復領域具有良好的前景。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種用于負重區域的多孔骨缺損修復金屬支架材料及其制備方法和用途。

本發明提供了一種用于負重區域的多孔骨缺損修復金屬支架材料，它是由鐵錳合金粉末通過選區激光熔化技術制備而成；所述鐵錳合金粉末中鐵元素和錳元素的質量比為(65～75)：(25～35)。

進一步地，所述鐵錳合金粉末由錳元素、磷元素、硫元素、氧元素、氮元素和鐵元素組成；其中，錳元素的質量百分比為32.15±0.76％，磷元素的質量百分比為0.45±0.04％，硫元素的質量百分比為0.39±0.70％，氧元素的質量百分比為0.016±0.002％，氮元素的質量百分比為0.010±0.0041％，鐵元素的質量百分比為66.98±2.15％。

進一步地，所述錳元素的質量百分比為32.15％，磷元素的質量百分比為0.45％，硫元素的質量百分比為0.39％，氧元素的質量百分比為0.016％，氮元素的質量百分比為0.010％，鐵元素的質量百分比為66.984％。

進一步地，所述鐵錳合金粉末的粒徑小于63μm；優選為小于53μm。

進一步地，所述鐵錳合金粉末以鐵錳合金棒材為原料，通過霧化法制備而成；

優選地，所述霧化法為氣流霧化法。

進一步地，所述鐵錳合金粉的制備方法包括如下步驟：

采用氣流霧化法制備得到前述的鐵錳合金粉末，并篩分出直徑小于63μm的細粉，即得；優選地，篩分出直徑小于53μm的細粉。