一种增材制造微孔钛合金骨植入体的制作方法

1.本实用新型涉及骨科医疗器械技术领域，具体涉及一种增材制造的钛合金材质的手舟骨的微孔骨植入体。


背景技术：

2.传统的骨植入体因受工艺和材料的限制，无法形成复杂的结构，因此造成形状不匹配难以满足临床需求的问题，如植入体的原材料主要为peek(聚醚醚酮)和钛及tc4钛合金两大类，tc4钛合金的弹性模量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的2～3倍，造成后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损，成形件中就容易出现熔合不良的问题；且传统骨植入体难以实现骨细胞的黏附增殖，简单的通用型、标准型植入器械中并没有专用于手舟骨的植入物体，经过检索现有的手舟骨(腕骨)植入物，中国发明专利“关节假体”，公开号cn107920901a，其中公开一种关节假体，其包括用于附接到骨骼结构的第一部分的近侧植入物，但该植入物仅是一种腕骨的整体替代物，并未示出针对手舟骨如何处理的问题；而增材制造，或者称为3d打印技术(3dp)，在快速精确制造多孔和具有复杂微观结构的植入体方面具有独特优势，如何采用增材制造制作一种符合生物力学的手舟骨植入物体是采用该新型技术所要面对的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供一种采用增材制造技术的符合生物力学，能降低患者的安全风险，且能实现患者肌体组织与植入物融合的手舟骨(腕骨)的微孔钛合金骨植入体。
4.一种增材制造微孔钛合金骨植入体，包括具有空腔的植入体曲形薄壁本体，所述植入体曲形薄壁本体包括外光滑曲面和内壁面，所述植入体曲形薄壁本体远离外光滑曲面端具有开口，还包括螺孔管体，所述螺孔管体与内壁面连接，并从开口延伸到植入体曲形薄壁本体外，所述螺孔管体沿轴线开有螺纹孔，所述螺纹孔贯穿植入体曲形薄壁本体。
5.进一步，所述螺孔管体超出植入体曲形薄壁本体8-10mm。
6.进一步，外光滑曲面为一层抛光的光滑面。
7.进一步，还包括细小网状微孔，所述内壁面和螺孔管体表面设置有若干细小网状微孔。
8.进一步，所述植入体曲形薄壁本体与螺孔管体为一体结构。
9.进一步，所述细小网状微孔孔径为1-3mm。
10.进一步，所述植入体曲形薄壁本体的壁厚为1-1.2mm。
11.进一步，所述螺孔管体的壁厚0.6-0.8mm。
12.进一步，所述螺纹孔孔径为2.5-2.8mm。
13.本实用新型的有益效果是：采用增材制造技术和tc4钛合金，符合生物力学，形状和尺寸基于患者原始的本体ct、磁共振断层影像制定，能降低患者的安全风险的手舟骨(腕
骨)的微孔钛合金骨植入体，能实现患者肌体组织与植入物融合，可以促进成骨细胞的黏附增殖，实现增材技术如何构建手舟骨(腕骨)植入物。
附图说明
14.图1为本实用新型微孔钛合金骨植入体的主视图；
15.图2为本实用新型微孔钛合金骨植入体的从后看的立体示意图；
16.图3为本实用新型微孔钛合金骨植入体的主视图的半剖视图，图中未画出网状微孔；
17.图4为本实用新型微孔钛合金骨植入体的从右向左看的立体示意图；
18.图5为本实用新型微孔钛合金骨植入体的从左向右看的立体示意图；
19.上图中：1-植入体曲形薄壁本体，101-外光滑曲面，102-内壁面，103-开口，2-螺孔管体，3-螺纹孔，4-细小网状微孔。
具体实施方式
20.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.实施例1：
24.如图1至图5所示，一种增材制造微孔钛合金骨植入体，包括具有空腔的植入体曲形薄壁本体1，植入体曲形薄壁本体1包括外光滑曲面101和内壁面102。
25.人体手舟骨形状基本是一致的，但是因为年龄、体重、身高等影响，其尺寸、曲面大小略有不同，可采用制作若干型号的微孔钛合金骨植入体，使用时直接选用（现有通用型、标准型植入器械的使用方式），当然基于增材技术，植入体曲形薄壁本体1的尺寸、大小能够基于患者原始的手舟骨本体ct、磁共振断层影像，通过数字化三维模型重建出，然后保证与原始的骨本体一致，可采用重建出的植入体曲形薄壁本体1为薄壁结构，壁厚为1-1.2mm。
26.植入体曲形薄壁本体1远离外光滑曲面101端具有开口103，外光滑曲面101则需在增材制造后进行抛光处理，减少和患者接触摩擦骨本体。
27.螺孔管体2与内壁面102连接并从开口103延伸到植入体曲形薄壁本体1外，植入体曲形薄壁本体1与螺孔管体2为一体结构，延伸量最好超出植入体曲形薄壁本体18-10mm，方
便与完好的骨本体契合，螺孔管体2沿轴线开有螺纹孔3，螺纹孔3贯穿植入体曲形薄壁本体1，贯穿植入体方便与完好的骨本体打螺钉更加固定完好骨本体与植入体；螺孔管体2的壁厚0.6-0.8mm，优选0.8mm；螺纹孔3孔径为2.5-2.8mm，优选2.6mm。
28.在内壁面102和螺孔管体2表面设置有若干细小网状微孔4，细小网状微孔4孔径为1-3mm，优选2mm。
29.植入体曲形薄壁本体1与螺孔管体2构成整个手舟骨(腕骨)植入物，该植入物适于增材技术下采用采用tc4钛合金制备。采用增材制造技术的钛合金微孔骨植入体采用tc4钛合金，而tc4钛合金植入物具有耐蚀性、生物相容性、优越的力学性能和疲劳性、强度大、韧性强、在组合体中有很好的耐磨性、具有良好的综合力学机械性能能和患者有很好的接触可以根据患者所需部位个性化定制，打印出贯通的粗糙网孔结构，与骨头的尺寸接近，可以促进成骨细胞的黏附增殖，在制作过程中所需时间短，缩短患者痛苦等具备良好的优势。
30.实施例2：
31.针对实施例1所述的微孔钛合金骨植入体，采用增材制造技术构建的步骤如下：
32.步骤一：基于患者原始本体ct或磁共振断层影像，通过数字化三维模型重建出，保证重建出与原始病变骨本体一样尺寸大小的植入体曲形薄壁本体1。
33.步骤二：在步骤一的基础上给植入体曲形薄壁本体1上面加加入一根螺孔管体2，螺孔管体2的壁厚0.6-0.8mm，优选0.8mm，延伸量最好超出植入体曲形薄壁本体18-10mm，方便与完好的骨本体契合，螺纹孔3孔径为2.5-2.8mm，优选2.6mm，与步骤一植入体曲形薄壁本体1增材技术合并为一个，螺纹孔3贯穿植入体曲形薄壁本体1，贯穿植入体方便与完好的骨本体打螺钉更加固定完好骨本体与植入体。
34.步骤三：在步骤二的基础上，抽壳镂空内壁面102和螺孔管体2表面为细小网状微孔4，孔径为1-3mm，优选2mm，让患者完好骨本体可以有长进去的空隙，减小摩擦，减轻植入体的重量。
35.步骤四：在步骤三完成的基础上将文件模型转stl格式然后切片处理，通过3d打印机打印出来，打印出来之后外光滑曲面101进行抛光处理，减少和患者接触摩擦骨本体。
36.步骤五：在步骤四的基础上植入体打印出来后拿到医院进行消毒处理就可以放入患者缺损部位，并通过螺钉将植入物（手舟骨(腕骨)）与人体骨本体固定在一起即可。
37.以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。