[發(fā)明專利]椎體假體的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011568895.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112690932B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石小龍;魏崇斌;鄒達
• 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: A61F2/30
• 分類號: A61F2/30;A61F2/44;B22F10/25;B22F10/28;B22F3/105;B22F10/31;B22F10/64;B22F10/66;B22F10/62;B22F3/15;C25D11/26;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y80/00
• 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: 鄒秋爽

1.一種椎體假體的加工方法，其特征在于，包括：

步驟S10：得到包含椎體(10)的模型和椎間盤(20)的模型的第一組合結(jié)構(gòu)；

步驟S20：獲取所述第一組合結(jié)構(gòu)的第一應(yīng)力分布和第一平均位移；

步驟S30：建立選定材質(zhì)的孔隙率和彈性模量之間的函數(shù)關(guān)系；

步驟S40：根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系得到多個所述彈性模量，根據(jù)多個所述彈性模量得到多個第二組合結(jié)構(gòu)，每個所述第二組合結(jié)構(gòu)包含椎體(10)的模型和椎體假體中間模型，所述椎體假體中間模型由所述選定材質(zhì)制成；

步驟S50：獲取每個所述第二組合結(jié)構(gòu)的第二應(yīng)力分布和第二平均位移；

步驟S60：將所述第一應(yīng)力分布與每個第二應(yīng)力分布進行比較以及將所述第一平均位移和每個第二平均位移進行比較，當所述第一應(yīng)力分布和其中一個所述第二應(yīng)力分布的比較結(jié)果以及所述第一平均位移和其中一個所述第二平均位移的比較結(jié)果同時滿足第一預(yù)設(shè)條件時，確定滿足所述第一預(yù)設(shè)條件的所述第二組合結(jié)構(gòu)中的椎體假體中間模型為椎體假體最終模型，并得到所述椎體假體最終模型的彈性模量；

步驟S70：將所述椎體假體最終模型的所述彈性模量帶入所述函數(shù)關(guān)系中，得到最終孔隙率，根據(jù)所述最終孔隙率加工得到椎體假體(30)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎體假體的加工方法，其特征在于，所述函數(shù)關(guān)系為：Y＝23143n²-46210n+23043.1；其中，Y為彈性模量，n為孔隙率，n滿足40％＜n＜90％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎體假體的加工方法，其特征在于，所述步驟S10包括：

步驟S11：通過CT對人體腰椎進行掃描；

步驟S12：將掃描的結(jié)果導(dǎo)入圖像處理軟件中，得到包含所述椎體(10)的模型和所述椎間盤(20)的模型的所述第一組合結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎體假體的加工方法，其特征在于，所述比較所述第一應(yīng)力分布和第二應(yīng)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(yīng)力分布和第二應(yīng)力分布之間是否滿足第二預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)條件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的椎體假體的加工方法，其特征在于，所述步驟S70包括：

步驟S71：對所述椎體假體(30)進行熱等靜壓處理；

步驟S72：將進行所述熱等靜壓處理后的所述椎體假體(30)放置到丙酮溶液中清洗，清洗后使用純化水對所述椎體假體(30)進行沖洗；

步驟S73：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S74：以不銹鋼作為陰極，以使用純化水沖洗后的所述椎體假體(30)為陽極，在所述電解液中進行微弧氧化處理；

步驟S75：對進行所述微弧氧化處理后的所述椎體假體(30)進行沖洗，將沖洗后的所述椎體假體(30)在去離子水中浸泡，浸泡后對所述椎體假體(30)進行吹干。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的椎體假體的加工方法，其特征在于，所述微弧氧化處理的氧化電壓處于200～400V之間，電源的輸出脈寬為40～100μs，峰值電流設(shè)置為40～200A，氧化時間為2～10min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的椎體假體的加工方法，其特征在于，所述步驟S71：所述熱等靜壓處理的最高溫度的范圍在850℃至880℃之間，升溫速度的范圍在8℃/min至10℃/min之間，熱等靜壓處理的介質(zhì)為氬氣，最高壓力的范圍在90MPa至100MPa之間，升壓速率的范圍在1.0MPa/min至1.4MPa/min之間，保溫保壓時間的范圍在0.5小時至2小時之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的椎體假體的加工方法，其特征在于，所述鈣離子的濃度C在0.01mol/L至0.42mol/L之間，磷離子的濃度P與鈣離子的濃度C的關(guān)系為P＝(0.95C+0.07)，鍶離子的濃度S與磷離子的濃度P和鈣離子的濃度C的關(guān)系滿足S＝C+0.75P。