[發明專利]椎間融合器的制備方法

在審

• 申請號: 202011270908.6
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112353530A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 李危石;魏崇斌;鄒達;黃朝陽;石小龍;鐘沃權;孫卓然
• 申請（專利權）人: 北京大學第三醫院
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44;B22F3/11;B22F3/24;B22F5/10;B33Y40/20;B33Y80/00;C25D11/26
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 鄒秋爽

1.一種椎間融合器的制備方法，其特征在于，包括：

步驟S10：得到包含椎體模型(10)和椎間盤模型(20)的第一組合結構，得到包含所述椎體模型(10)和椎間融合器中間模型的第二組合結構；

步驟S20：獲取所述第一組合結構的第一應力分布和第一平均位移，獲取所述第二組合結構的第二應力分布和第二平均位移；

步驟S30：比較所述第一應力分布和第二應力分布以及所述第一平均位移和第二平均位移，并且根據比較結果調整所述椎間融合器中間模型；當調整后的椎間融合器中間模型使得所述比較結果滿足第一預設條件時，確定所述調整后的椎間融合器中間模型為椎間融合器最終模型；

步驟S40：根據所述椎間融合器最終模型加工得到椎間融合器坯體(30)；

步驟S50：對所述椎間融合器坯體(30)進行熱等靜壓處理；

步驟S60：得到椎間融合器(40)。

2.根據權利要求1所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，比較所述第一應力分布和第二應力分布以及所述第一平均位移和第二平均位移的步驟包括：

比較所述第一應力分布和第二應力分布之間是否滿足第二預設條件，并且比較所述第一平均位移和第二平均位移之間的差值是否滿足第三預設條件。

3.根據權利要求1所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，所述熱等靜壓處理的最高溫度的范圍在850℃至880℃之間，熱等靜壓處理的介質為氬氣，壓力范圍在90MPa至100MPa之間，保溫保壓時間的范圍在0.5小時至2小時之間。

4.根據權利要求1所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，在所述步驟S50和所述步驟S60之間還具有步驟S70：對所述椎間融合器坯體(30)進行表面改性步驟。

5.根據權利要求4所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，所述步驟S70包括以下步驟：

步驟S71：將進行所述熱等靜壓處理后的所述椎間融合器坯體(30)放置到丙酮溶液中清洗，清洗后使用純化水對所述椎間融合器坯體(30)進行沖洗；

步驟S72：向去離子水中添加鈣離子、磷離子以及鍶離子，得到電解液；

步驟S73：以不銹鋼作為陰極，以使用純化水沖洗后的所述椎間融合器坯體(30)為陽極，在所述電解液中進行微弧氧化處理；

步驟S74：對進行所述微弧氧化處理后的所述椎間融合器坯體(30)進行沖洗，將沖洗后的所述椎間融合器坯體(30)在去離子水中浸泡，浸泡后對所述椎間融合器坯體(30)進行吹干。

6.根據權利要求5所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，所述鈣離子的濃度C在0.01mol/L至0.42mol/L之間，所述磷離子的濃度P與所述鈣離子的濃度C的關系為P＝(0.95C+0.07)，所述鍶離子的濃度S與所述磷離子的濃度P和所述鈣離子的濃度C的關系滿足S＝C+0.75P。

7.根據權利要求5所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，所述步驟S74中得到的所述椎間融合器坯體(30)的表面形成含有鈣離子、磷離子以及鍶離子的膜層，所述膜層的厚度在0.5μm至3μm之間。

8.根據權利要求7所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，在所述膜層中鈣離子的含量：Ca≥3wt.％，磷離子的含量：P≥0.5wt.％，鍶離子的含量：Sr≥0.2wt.％。

9.根據權利要求1所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，所述步驟S30和所述步驟S40之間還包括步驟S80：

根據所述椎間融合器最終模型的彈性模量，得到所述椎間融合器最終模型的壓縮剛度，建立壓縮剛度與孔隙率的關系，根據所述壓縮剛度與孔隙率的關系，根據所述孔隙率得到多孔結構的數據。

10.根據權利要求1所述的椎間融合器的制備方法，其特征在于，所述椎間融合器坯體(30)的加工方法包括激光立體成形、選擇性激光燒結/熔化和電子束熔融技術中的一種或幾種；所述椎間融合器(40)的材質為鈦合金，所述鈦合金為Ti-6Al-4V、Ti-6Al-17Nb、Ti-13Nb-13Zr或Ti-5Zr-3Mo-15Nb中的一種。