[发明专利]基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法

权利要求书

1.一种基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)结构分析：

①依据冠脉造影，通过QCA技术获得人体内病灶处血管形态数据，然后通过三维重建，确定血管支架结构；

或

②依据CT扫描影像，通过QCA技术获得人体内病灶处相应的尺寸参数的数据，通过三维重建，得到其他金属支架或内固定器件的结构；

(2)建模：在计算机中建立血管支架、其他金属支架、或内固定器件蜡模原型的3D模型，并将3D模型分解成厚度为10～80μm的一系列二维薄片模型；

(3)3D打印蜡模：将步骤(2)中获得的模型数据导入3D打印设备的计算机中设置打印程序，再利用3D打印技术制作蜡模原型；

(4)铸造：将步骤(3)中制作的蜡模原型直接或组装成蜡树后放入容器中，导入石膏定型，待石膏硬化后烘焙石膏使蜡模原型完全汽化蒸发，再浇铸合金熔体，浇铸完成后，打破壳体，得到个性化可降解金属支架或内固定器件。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于：

步骤(1)①中所述的血管支架为冠脉支架，脑血管支架，肾动脉支架或大动脉支架；

步骤(1)②中所述的其他金属支架为气管支架，食道支架，胆管支架，尿道支架或肛肠支架；

步骤(1)②中所述的内固定器件为骨钉或骨板。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于：

步骤(4)中所述的合金熔体为锌合金熔体；所述的锌合金由Zn与下列一种或多种元素组成：Mg、Zr、Mn、Mo、Cu、Ag、Ga、Sr、Nd、Li。

4.根据权利要求3所述的基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于：

所述的锌合金由Zn与下列一种或多种元素组成，各组分的质量百分比为：Mg 0～6.5wt.％、Zr 0～0.5wt.％、Mn 0～0.3wt.％、Mo 0～0.3wt.％、Cu 0～1wt.％、Ag 0～10wt.％、Ga 0～1.5wt.％、Sr 0～1.5wt.％、Nd 0～1.5wt.％、Li 0～4wt.％，余量为Zn。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于，在步骤(3)之后还包括如下步骤：将蜡模原型进行吹除余粉，然后浸入到低温蜡液体中以获得石蜡表层，冷却，再将蜡模原型的表面打磨光滑。

6.根据权利要求1所述的基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的制作蜡模原型的材料为UV光敏树脂；

步骤(3)中所述的3D打印技术为熔融沉积成形技术，粉末选区烧结技术，或光聚合技术。

7.根据权利要求1所述的基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的铸造通过如下方法实现：

a、将步骤(3)中制作的蜡模原型直接、或组装成蜡树后放入容器中，导入石膏定型，静置1～2小时等石膏充分凝固硬化，得到完全硬化的石膏型；

b、设置焙烧升温工艺进行焙烧脱蜡；

c、脱蜡后再沿着浇道口浇入550～750℃之间的锌合金熔体，保温1～2h；

d、待金属液凝固，取出石膏模，将仍在高温状态的石膏模放置10～30分钟后，放入冷水中炸洗，打破石膏壳体，取出支架，再进一步清洗残留在支架表面的石膏，干燥，得到个性化可降解金属支架或内固定器件。

8.根据权利要求7所述的基于3D打印制备个性化可降解金属支架或内固定器件的方法，其特征在于：

步骤b所述的设置的焙烧升温工艺为：以100℃/小时的温度升温至600℃，然后放入步骤a中获得的石膏型，再以30～50℃/小时升温750～800℃，保温1～12小时；最后在550～750℃条件下干燥1～5小时。