[发明专利]一种随形多孔钛合金紧固结构植入体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种随形多孔钛合金紧固结构植入体，包括外钉体和内骨架，内骨架一端设置有钉帽，另一端设置有钉尖，内骨架外表面环绕有外螺纹结构，外螺纹结构一端与钉帽连接，外螺纹结构另一端与钉尖连接；外钉体一端与钉尖外表面连接，外钉体另一端与顶帽连接，外钉体表面连续分布有若干微孔；内骨架上的螺纹贯穿外钉体并在外钉体外边面形成螺纹结构。本发明还公开了该植入体的制备方法。该植入体为类钉体结构，结构表面的微孔区域可以有效的促进该植入体在植入后周围组织的长入，提升患者康复周期，可以有效降低出现“应力遮挡”问题的风险。钉体内部设计为骨架，可以保证钉体强度，避免因工艺难度实现较大而导致的实际产品质量不佳的问题。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种随形多孔钛合金紧固结构植入体，还涉及植入体的制备方法。

背景技术

针对患者的骨科创伤等病症，多数情况下需要采用手术进行骨结构的修复或调整，由于骨结构在人体环境内属于承载结构，需要保证骨结构修复后的结构稳固性及骨结构与周围组织结构进行良好的融合；在骨科手术中，为了实现对创伤骨结构的修复，多数情况下需要借助辅助紧固结构或外部植入物。目前在骨科手术过程中对辅助紧固结构(如接骨板)及大多数植入物在人体内的固定，均需要采用紧固结构植入体，如钢板螺钉、髓内钉、交锁钉等，相应的植入螺钉或类似结构的紧固特征一般为金属，采用坯料机加工或铸造制成，部分钉结构也采用非金属制备，加工方式为粉末烧结或3D打印。

目前骨科手术中采用的紧固结构植入体主要为各类实体钉状或规则性的整体蜂窝状微孔结构，材料多为钛合金，少数为非金属材料，钛合金实体钉状结构在植入人体后，由于钛合金弹性模量约为110GPa以上，与人体骨结构弹性模型差异较大，会导致局部出现“应力遮挡”问题，引起骨密度降低及骨质疏松。同时由于实体结构钛钉重量较大，植入人体后会额外增加人体负担。表面光滑的钛钉结构也不利于人体组织与植入钛钉的组织融合，整体蜂窝状微孔结构紧固结构虽然降低了紧固结构的弹性模型，分布有微孔促进了组织长入融合，但是规则性的蜂窝状微孔仅能实现轴向二维连通，不能实现空间三维连通，且孔为周期性规则分布的状态，不利于组织长入的均匀性和长入效果，同时整体蜂窝微孔结构作为紧固结构，因结构整体内外部分布有大量孔隙会导致其强度及抗弯性能不佳，可能导致在植入人体后出现折断或脱离。采用非金属材料制备的钉体，因材料强度不足且部分材料与人体存在排异，而不能在强度要求较高的区域长期使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种随形多孔钛合金紧固结构植入体，有效的促进了植入体在植入后周围组织的长入，提升患者康复周期。

本发明的另一目的是提供一种随形多孔钛合金紧固结构植入体的制备方法，实现了紧固结构植入体的一次性成形。

本发明所采用的技术方案是，一种随形多孔钛合金紧固结构植入体，包括外钉体和内骨架，内骨架一端设置有钉帽，内骨架另一端设置有钉尖，内骨架外表面环绕有外螺纹结构，外螺纹结构一端与钉帽连接，外螺纹结构另一端与钉尖连接；外钉体一端与钉尖外表面连接，外钉体另一端与顶帽连接，外钉体表面连续分布有若干微孔；内骨架上的螺纹贯穿外钉体并在外钉体外边面形成螺纹结构。

本发明的特点还在于，

钉尖为圆锥状或圆柱状。

钉帽为平面圆盘状或弧面圆盘状，钉帽外表面中心处设置有施力槽，钉帽的厚度为1mm～8mm。

施力槽为内六角型施力槽。

外钉体为圆柱状且内部中空，若干微孔由若干短杆相互连接构成，微孔的孔径为80～300微米，外钉体表面微孔的孔隙率为60％～75％。

内骨架为中空圆柱状或实心圆柱状；内骨架的直径不小于外钉体直径的50％。

本发明的另一技术方案是，一种随形多孔钛合金紧固结构植入体的制备方法，具体过程包括如下步骤：