[發明專利]3D打印生物型膝關節假體及其制備方法

在審

• 申請號: 202110057855.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112891029A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 尤屹東;高建華;高立華;劉海波
• 申請（專利權）人: 常州華眾生物科技有限公司
• 主分類號: A61F2/38
• 分類號: A61F2/38
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 范登峰

1.3D打印生物型膝關節假體，包括3D打印股骨髁假體(1)，其特征在于：所述3D打印股骨髁假體(1)包括有外側髁(3)、內側髁(4)、髕骨滑道(7)，所述外側髁(3)和內側髁(4)的外表面是由多個不同曲率曲面構成的光滑面。

2.根據權利要求1所述的3D打印生物型膝關節假體，其特征在于：所述髕骨滑道(7)的一端與內側髁(4)、外側髁(3)固定連接，所述髕骨滑道(7)在冠狀面上隨著股骨髁屈曲角度的增大而減小，所述3D打印股骨髁假體(1)內外側均設置有植入卡槽(6)，所述外側髁(3)和內側髁(4)的內表面均設置有固定柱(5)。

3.根據權利要求2所述的3D打印生物型膝關節假體，其特征在于：所述3D打印股骨髁假體(1)的髁內結合面結構設置為骨小梁微孔層(2)，所述骨小梁微孔層(2)孔隙直徑為250-650um，且厚度為2-6mm，所述骨小梁微孔層(2)的孔隙率大于50％。

4.根據權利要求3所述的3D打印生物型膝關節假體的制備方法，其特征在于：該制備方法包括以下步驟：

a.使用鈷鉻鉬材料，運用高溫鍛造或鑄造技術生產出膝關節假體股骨髁毛坯；

b.對步驟a中生產出的股骨髁毛坯外表面先進行打磨和拋光，去除鍛造后的飛邊或鑄造后遺留的澆口，對股骨髁外表面進行拋光以保證假體外表面光潔度；

c.對步驟b中經表面打磨和拋光的股骨髁假體內表面進行噴砂處理，為下步熔覆做準備；

d.運用三維軟件結合股骨髁假體模型設計出所需的骨小梁結構層；

e.用工裝固定股骨髁假體毛坯，利用激光熔覆3D打印機，使用鈷鉻鉬合金粉末或鈦合金粉末，按照三維軟件設計的模型在股骨髁內表面打印出骨小梁微孔層(2)；

f.將內表面完成打印的股骨髁假體移出工裝，使用專用設備將假體中鈷鉻鉬合金粉末或鈦合金粉末清理干凈，再使用拋光設備對假體外表面進行最終拋光。

5.根據權利要求4所述的3D打印生物型膝關節假體的制備方法，其特征在于：所述步驟a的高溫鍛造需要用到液壓單元、擊打單元和淬火單元，所述淬火單元與擊打單元滑動連接，所述液壓單元與擊打單元、淬火單元管路連接。

6.根據權利要求5所述的3D打印生物型膝關節假體的制備方法，其特征在于：所述步驟b的打磨和拋光需要用到打磨拋光單元、粉塵回收單元，所述打磨拋光單元的一側與粉塵回收單元管路連接。

7.根據權利要求6所述的3D打印生物型膝關節假體的制備方法，其特征在于：所述步驟c的噴砂處理需要用到反饋單元與噴砂單元，所述反饋單元的輸出端與噴砂單元管路連接，所述噴砂單元的輸入端與粉塵回收單元管路連接。

8.根據權利要求7所述的3D打印生物型膝關節假體的制備方法，其特征在于：所述反饋單元包括檢測桿(8)，所述檢測桿(8)的內壁通過卡槽分別卡槽有中芯管(71)、邊路管(72)，所述中芯管(71)的一端通過間隙配合有砂頭(81)，所述邊路管(72)的一端管路連接有增塑劑泵，所述檢測桿(8)一端的兩側通過卡合有圓盤(74)，所述圓盤(74)靠近檢測桿(8)的一側均勻焊接有增塑劑頭(742)，所述中芯管(71)的輸入端與噴砂單元電連接。

9.根據權利要求8所述的3D打印生物型膝關節假體的制備方法，其特征在于：所述砂頭(81)的外壁與檢測桿(8)滑動連接，所述砂頭(81)的內部鉸接有擋板(811)。

10.根據權利要求9所述的3D打印生物型膝關節假體的制備方法，其特征在于：所述砂頭(81)的內部位于擋板(811)的一側滑動連接有液壓推桿(812)，所述液壓推桿(812)的一端與增塑劑泵管路連接。