[發(fā)明專利]一種具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊、制造方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010598820.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN111803244A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳術(shù)同;楊春保;董福程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北春立航諾新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): A61F2/30
• 分類號(hào): A61F2/30;A61F2/38;A61L27/08;A61L27/30;A61L27/56
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本申請(qǐng)涉及一種具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊、制造方法及應(yīng)用，該填充塊包括包括基體和基體表面的鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層，該制造方法包括在基體表面形成鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的步驟。本申請(qǐng)有益效果為：填充塊表面高度互聯(lián)的蜂窩結(jié)構(gòu)可提供廣泛的骨長入，材料的高摩擦系數(shù)提供植入物良好的初始穩(wěn)定性，低彈性模量可以減少應(yīng)力遮擋，鉭金屬材料本身有很好的強(qiáng)度和延展性，化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，可抵抗化學(xué)性侵蝕，鉭還具有良好的生物相容性,該制造方法簡便易行。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及醫(yī)學(xué)骨科仿生材料的領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊、制造方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

骨小梁膝關(guān)節(jié)填充塊是一種用于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的植入性假體，主要適用于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中骨缺損病癥，用于為外科醫(yī)師提供一種可供選擇的結(jié)構(gòu)性移植性假體，適用于重建由于嚴(yán)重退化、創(chuàng)傷或其它病理改變?cè)斐傻南リP(guān)節(jié)骨缺損。

目前,相關(guān)技術(shù)的填充塊多為3D打印鈦合金骨小梁結(jié)構(gòu)。

針對(duì)上述中的相關(guān)技術(shù)方案，發(fā)明人認(rèn)為存在有以下缺陷：3D打印技術(shù)利用高功率的激光束進(jìn)行工作，功率消耗較大，而且制造工藝較為復(fù)雜；鈦合金骨小梁結(jié)構(gòu)相較于鉭金屬骨小梁結(jié)構(gòu)生物相容性差，鈦合金材料中的釩在人體環(huán)境中析出，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善3D打印功耗高、工藝復(fù)雜，鈦合金相容性差、彈性模量大以及會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害的問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊及制造方法。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊，采用如下的技術(shù)方案：

一種具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊，包括基體和基體表面的鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層。

通過采用上述技術(shù)方案，鉭金屬作為醫(yī)療行業(yè)新興骨科植入材料，具有比鈦合金更好生物相容性，更小的彈性模量，更有效減少應(yīng)力遮擋，更高的孔隙率，更有利于誘導(dǎo)骨長入等優(yōu)點(diǎn)，從而更加有利于骨重塑，是一種理想的骨植入材料。

優(yōu)選的，所述基體為網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳體，所述鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的孔徑：200-800μm，絲徑：100-700μm，孔隙率：50%～80%。

通過采用上述技術(shù)方案，網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳體是一種由玻璃態(tài)泡沫組成的三維網(wǎng)狀微孔材料，密度小，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性、比表面積，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，選擇孔徑、絲徑和孔隙率相適應(yīng)的網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳體，將鉭金屬通過CVD設(shè)備沉積到網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳體上，形成填充塊，根據(jù)實(shí)際的需要，制作成各種關(guān)節(jié)位置的填充塊，200-800μm的孔徑可以誘導(dǎo)骨的生長，100-700μm的絲徑可以保證填充塊一定的強(qiáng)度，50%～80%的孔隙率一是可以誘導(dǎo)骨的生長，提供更好的初始穩(wěn)定性；二是可以降低填充塊的重量，便于手術(shù)操作，利于手術(shù)安全有效進(jìn)行，增加手術(shù)成功率，降低翻修風(fēng)險(xiǎn)。

第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊的制造方法，采用如下的技術(shù)方案：

一種具有鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的骨填充塊的制造方法，包括在基體表面形成鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層的步驟。

通過采用上述技術(shù)方案，在基體的表面形成鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層，形成填充塊，鉭金屬的上述優(yōu)點(diǎn)，可以誘導(dǎo)骨的生長，有利于骨重塑。

優(yōu)選的，所述基體為網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳體，所述鉭金屬多孔結(jié)構(gòu)層采用CVD設(shè)備經(jīng)化學(xué)氣相沉積工藝形成于網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳體的表面。

通過采用上述技術(shù)方案，CVD設(shè)備是化學(xué)氣相沉積設(shè)備，在一定的工藝條件下，可以將鉭金屬沉積到網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳體的表面，形成填充塊。

具體的，包括以下步驟：

S1、原料放置：由網(wǎng)狀玻璃態(tài)碳基體放入真空高溫反應(yīng)爐的第二反應(yīng)室內(nèi)，在真空高溫反應(yīng)爐的第一反應(yīng)室放置純鉭；