[发明专利]椎体假体的加工方法

权利要求书

1.一种椎体假体的加工方法，其特征在于，包括：

步骤S10：得到包含椎体(10)的模型和椎间盘(20)的模型的第一组合结构；

步骤S20：获取所述第一组合结构的第一应力分布和第一平均位移；

步骤S30：建立选定材质的孔隙率和弹性模量之间的函数关系；

步骤S40：根据所述函数关系得到多个所述弹性模量，根据多个所述弹性模量得到多个第二组合结构，每个所述第二组合结构包含椎体(10)的模型和椎体假体中间模型，所述椎体假体中间模型由所述选定材质制成；

步骤S50：获取每个所述第二组合结构的第二应力分布和第二平均位移；

步骤S60：将所述第一应力分布与每个第二应力分布进行比较以及将所述第一平均位移和每个第二平均位移进行比较，当所述第一应力分布和其中一个所述第二应力分布的比较结果以及所述第一平均位移和其中一个所述第二平均位移的比较结果同时满足第一预设条件时，确定满足所述第一预设条件的所述第二组合结构中的椎体假体中间模型为椎体假体最终模型，并得到所述椎体假体最终模型的弹性模量；

步骤S70：将所述椎体假体最终模型的所述弹性模量带入所述函数关系中，得到最终孔隙率，根据所述最终孔隙率加工得到椎体假体(30)。

2.根据权利要求1所述的椎体假体的加工方法，其特征在于，所述函数关系为：Y＝23143n²-46210n+23043.1；其中，Y为弹性模量，n为孔隙率，n满足40％＜n＜90％。

3.根据权利要求1所述的椎体假体的加工方法，其特征在于，所述步骤S10包括：

步骤S11：通过CT对人体腰椎进行扫描；

步骤S12：将扫描的结果导入图像处理软件中，得到包含所述椎体(10)的模型和所述椎间盘(20)的模型的所述第一组合结构。

4.根据权利要求1所述的椎体假体的加工方法，其特征在于，所述比较所述第一应力分布和第二应力分布以及所述第一平均位移和第二平均位移的步骤包括：

比较所述第一应力分布和第二应力分布之间是否满足第二预设条件，并且比较所述第一平均位移和第二平均位移之间的差值是否满足第三预设条件。

5.根据权利要求1所述的椎体假体的加工方法，其特征在于，所述步骤S70包括：

步骤S71：对所述椎体假体(30)进行热等静压处理；

步骤S72：将进行所述热等静压处理后的所述椎体假体(30)放置到丙酮溶液中清洗，清洗后使用纯化水对所述椎体假体(30)进行冲洗；

步骤S73：向去离子水中添加钙离子、磷离子以及锶离子，得到电解液；

步骤S74：以不锈钢作为阴极，以使用纯化水冲洗后的所述椎体假体(30)为阳极，在所述电解液中进行微弧氧化处理；

步骤S75：对进行所述微弧氧化处理后的所述椎体假体(30)进行冲洗，将冲洗后的所述椎体假体(30)在去离子水中浸泡，浸泡后对所述椎体假体(30)进行吹干。

6.根据权利要求5所述的椎体假体的加工方法，其特征在于，所述微弧氧化处理的氧化电压处于200～400V之间，电源的输出脉宽为40～100μs，峰值电流设置为40～200A，氧化时间为2～10min。

7.根据权利要求5所述的椎体假体的加工方法，其特征在于，所述步骤S71：所述热等静压处理的最高温度的范围在850℃至880℃之间，升温速度的范围在8℃/min至10℃/min之间，热等静压处理的介质为氩气，最高压力的范围在90MPa至100MPa之间，升压速率的范围在1.0MPa/min至1.4MPa/min之间，保温保压时间的范围在0.5小时至2小时之间。

8.根据权利要求5所述的椎体假体的加工方法，其特征在于，所述钙离子的浓度C在0.01mol/L至0.42mol/L之间，磷离子的浓度P与钙离子的浓度C的关系为P＝(0.95C+0.07)，锶离子的浓度S与磷离子的浓度P和钙离子的浓度C的关系满足S＝C+0.75P。