[发明专利]骨科植入物的增材制造过程

说明书

通过增材制造生产的骨科植入物，随后通过机械侵蚀、化学侵蚀或机械和化学侵蚀的组合来细化外部和内部表面。表面细化去除碎屑，并且也产生了增强骨生长的微米尺度和纳米尺度结构。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年11月20日提交的美国临时申请No.62/258,239的优先权，其全部内容通过引用而全部并入本文并用于所有目的。

技术领域

本发明总体上涉及医用植入物制造领域。特别地，本发明涉及一种通过增材过程制备医用植入物的生产过程，随后侵蚀外部表面，并且在某些方面，还侵蚀内表面。

背景技术

在整个说明书中引用了各种公开出版物，包括专利、公开的申请、技术文献和学术文章。这些公开出版物中的每一个的全部内容均通过引用而全部并入本文并用于所有目的。

骨科植入物可使用常规减材方法制造；铣削、车削、钻孔或锯切。它们也可以使用增材方法制造，其中晶体或颗粒形式的材料被能量源熔化并在液体时相互层叠或施加至彼此以形成生长结构。然而，增材生产的植入物尚未发挥其促进骨整合和融合的全部潜力。本领域中仍然需要推广和添加由增材制造过程提供的独特属性。

发明内容

本发明的特征在于生产骨科植入物的方法，其中植入物具有促进骨生长的纳米尺度结构。该方法一般包括根据期望的形状增材构建骨科植入物，然后侵蚀此植入物的一个或多个表面。侵蚀可以包括机械侵蚀(例如使用有机或无机介质喷射表面，该介质优选地为可溶的并可以是颗粒的)、化学侵蚀(例如使用酸或碱处理表面)或一系列机械和化学侵蚀。骨科植入物优选地为金属，而不是聚合物。金属优选地为钛或其合金。钛合金可以包括钛、铝和钒的合金，或可以包括镍钛诺。

增材构建可以包括将金属粉末、微粒、颗粒、丝、碎片或其组合相继地层叠和熔化成骨科植入物的形状，或相继层叠预熔化的金属。增材构建可以包括将金属粉末、微粒、颗粒、丝、碎片或其组合相继地层叠和烧结成骨科植入物的形状。此增材构建可以包括将金属粉末、微粒、颗粒、丝、碎片或其组合相继地层叠和交替熔化并烧结成骨科植入物的形状。在增材构建过程中，在铺设其下一层之前允许该层部分或全部凝固。增材构建优选地在垂直构建方向上进行。在一些方面，增材构建在水平构建方向上进行。

机械侵蚀可以包括使用有机或无机介质侵蚀一个或多个表面。此介质优选地可溶于水介质，包括酸性水介质或碱性水介质。机械侵蚀优选地将微米尺度结构赋予至一个或多个表面。此微米尺度结构可以包括从约1μm至约200μm的最大峰谷高度、从约-2到约2的偏度和从约1到约9的峰度。在一些方面，机械侵蚀从一个或多个表面去除微粒碎屑。碎屑可以包括部分或全部未熔化或烧结的金属粉末、微粒、颗粒、丝、碎片或其组合。外表面可以是经机械侵蚀的。内表面可以是经机械侵蚀的。经侵蚀的表面在植入物植入至人体内时可以接触骨或骨移植材料。经侵蚀的表面可以促进新骨生长，以使该表面在植入时和植入之后不立即接触骨或骨移植材料，而是在植入之后一段时间，当新骨从这些表面生长并长出时与骨接触。在一些方面，采用机械侵蚀而没有进一步的化学侵蚀。