[发明专利]生物医用多孔植入体的制备方法及产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物医用植入体技术，特别是多孔生物医用植入体的制备技术。

背景技术

在生物医学领域，常采用合金材料制作植入体，合金材料常选择具有良好生物相容性等特点的材料，如应用比较广泛的镍钛合金。现有生物医用植入体的微观结构为多孔结构，即植入体本身具有众多微小的相互连通的孔。由于这种多孔结构的存在，使得植入体本身具有一定的弹性变化空间，从而使植入体本身的力学性能与自然骨等周围生物体环境相匹配。另外，当多孔结构的孔径大于0.1mm，内连接孔径(孔之间连接通道尺寸)大于0.05mm时，植入体在生物体环境内一定时间后，在孔内还可以形成矿化骨，这使得植入体的固定更加可靠，有利于人体体液传输营养成分，可大大缩短生物体的康复期。多孔植入体作为骨、关节和牙等硬组织的修复和替换外科植入材料，在生物医用领域有着广泛的应用前景。

目前制备生物医用多孔植入体的方法主要采用粉末冶金的方法。如中国发明专利01138916.8公开的利用粉末冶金方法制备多孔合金体的方案。发明专利：燃烧合成多孔镍钛形状记忆合金的制备工艺(01138916.8)——以纯钛粉和镍粉为原料混合制成坯料，再置于加热炉中，在惰性气体气氛的保护下预热，当坯料达到最小点火温度、且低于700℃时，采用外热源点燃坯料的一端，燃烧波自发地蔓延到另一端，合成多孔镍钛形状记忆合金。利用粉末冶金方法制备生物医用镍钛合金多孔植入体，产品纯度高，投资少，可制备形状复杂、加工困难的元件，加工程序少。

但是粉末冶金方法制备生物医用多孔植入体也存在以下问题：由于在冶炼过程中造孔剂和粘结剂挥发，使得形成的孔隙壁上产生大量微孔，当植入体受力时，这些微孔部位容易造成应力集中导致植入体屈服强度低，植入体的力学性能下降；另外，粉末冶金方法不容易控制生成的植入体孔隙大小和孔隙度，这就不利于在孔内形成矿化骨；第三，粉末冶金法制备的多孔植入体中不能保证孔与孔之间有效连通，这不利于在植入体内营养成分的传输，进而不利于矿化骨形成。

发明内容

为了解决现有制备生物医用多孔植入体技术存在的植入体力学性能下降、不利于在植入体内形成矿化骨的问题，本发明提供了一种生物医用多孔植入体的制备方法，可以有效控制多孔植入体的孔隙度、孔隙大小及孔间的连通，从而不但能保证制成的植入体的力学性能而且有利于在植入体内形成矿化骨。

本发明的另一目的是提供采用上述多孔植入体制备方法制备的植入体。

本发明的技术方案如下：

生物医用多孔植入体的制备方法包括如下步骤：

A、将植入体材质丝交织形成网状结构体；

B、将所述网状结构体压制成特定形状的植入体粗坯；

C、烧结植入体粗坯，使网状结构体中交叉点处材质丝形成熔接，制备成植入体。

步骤A的实现包括如下细分步骤：

A1、将植入体材质丝制备成条带状的基本单元，所述基本单元为由植入体材质丝绕制的螺旋体，或通过弯折植入体材质丝制成的锯齿结构体，或利用植入体材质丝编织成的网状管；

A2、将所述基本单元交织成网状结构体。

步骤A2的实现包括如下步骤：

将基本单元交织成渔网状结构，将渔网状结构通过卷曲和/或弯折形成所述网状结构体。

所述植入体材质为镍钛合金，所述合金中钛镍两种元素的质量比在0.66～1.2范围之间，所述合金的含氧量小于500ppm，含碳量小于700ppm，含氢量小于500ppm。

所述镍钛合金丝的直径为0.1mm-0.5mm。

所述螺旋体的螺距为0.5-3mm，螺径为0.5-3mm；所述锯齿结构体的齿距为0.5-3mm，齿高为0.5-3mm；所述网状管的管径为0.5-3mm。

烧结植入体粗坯包括如下步骤：将植入体粗坯置于真空状态，800-1400℃下烧结1-9小时，然后炉冷至室温，真空度为1.0×10^-3-5.0×10^-2Pa。

上述生物医用多孔植入体的制备方法还包括烧结后在植入体表面形成羟基磷灰石涂层的步骤。

采用上述方法制备的多孔植入体。

上述多孔植入体的孔隙度为35％-85％，孔径为0.05-2mm。

本发明的技术效果：