[发明专利]一种生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器及其4D打印制备方法和驱动方法

权利要求书

1.一种生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器，其特征在于：该生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器为圆筒形，圆筒的侧壁轴向设置有S形接口(2)，S形接口(2)相对的圆筒的侧壁上设置有数个长方形通孔(1)。

2.如权利要求1所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法，其特征在于：生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法按以下步骤进行：

一、按重量份数称取80～85份的形状记忆聚合物、14～19份的纳米铁和1～5份的颗粒增强材料做为原料，将原料溶解于溶剂中，超声分散处理，待将原料中溶剂挥发完全后，得到固体原料；

所述溶剂为二氯甲烷；

二、将固体原料切粒得到固体原料颗粒，然后通过双螺杆挤出机将固体原料颗粒制备成4D打印线；所述的固体原料颗粒的粒径为2～4mm；

三、获取骨折病人的骨折处的骨骼的三维模型，将骨骼的三维模型输入到3D打印机的打印系统中，生成运动轨迹代码，然后利用3D打印机进行生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的打印。

3.根据权利要求2所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法，其特征在于：步骤一所述的超声分散处理时，超声功率为2～4kw，超声时间为3～5h。

4.根据权利要求2或3所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法，其特征在于：步骤一所述原料与溶剂的质量比为1:(9～11)。

5.根据权利要求4所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法，其特征在于：步骤一所述的形状记忆聚合物为形状记忆聚乳酸、形状记忆聚己内酯、形状记忆聚氨酯或形状记忆聚碳酸酯。

6.根据权利要求2、3或5所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法，其特征在于：步骤一所述的纳米铁为纳米四氧化三铁或纳米γ-三氧化二铁。

7.根据权利要求6所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法，其特征在于：步骤一所述的颗粒增强材料为碳酸钙颗粒，粒径为35～45nm。

8.根据权利要求7所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的4D打印制备方法，其特征在于：步骤三所述获取骨折病人的骨折处的骨骼的三维模型的方法为：采用CT扫描骨折处的骨骼，获得扫面图像数据，将扫面图像数据导入Mimics软件，建立骨折病人的骨折处的骨骼的三维模型。

9.如权利要求1所述的生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器在环抱固定骨折病人的骨折处的驱动方法，其特征在于，该驱动方法具体按以下步骤进行：

将生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器加热软化至S形接口(2)张开，然后降温至生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器形状固定；向生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器注入生理盐水或施加低频射频交变磁场至生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器的S形接口(2)闭合及生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器形状回复；即完成。

10.根据权利要求9所述生物可降解形状记忆聚合物环抱接骨器在环抱固定骨折病人的骨折处的驱动方法，其特征在于，所述低频射频交变磁场的频率为25～35kHz。