[发明专利]一种具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件及其4D打印制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件的4D打印制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）建模设计：通过分析钛镍医疗植入构件各部位的受力方向、受力状态以及形变量，并通过高分辨率CT扫描临床病患需植入部位，获得植入体轮廓，利用逆向工程对植入体轮廓重建模型，模拟植入体在人体温度36~50℃下的变形行为，设计构型，通过微结构优化，构建钛镍医疗植入构件模型；

（2）4D打印成形：根据步骤（1）所述构件模型，基于钛镍合金粉末，通过4D打印技术，控制多孔与致密部位的4D打印工艺参数，打印成形钛镍医疗植入构件；

（3）后处理：将步骤（2）中获得钛镍医疗植入构件进行清洗、喷丸去应力退火、热处理；

（4）自愈合行为训练：将步骤（3）中处理过的钛镍医疗植入构件进行自愈合行为训练，得到具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件；

所述步骤（2）多孔结构与致密部位的4D打印工艺参数，其中多孔的4D打印能量密度为45~150 J/mm³，致密部位的4D打印能量密度为80~300 J/mm³；

所述步骤（4）中自愈合行为训练包括降温、加载、卸载、升温和降温循环处理，循环次数依据残留成角的大小以及服役环境进行确认，降温处理是指将4D打印医疗植入构件植入体冷却到其马氏体转变温度以下，保温3~10分钟；升温处理是指将4D打印医疗植入构件植入体加热到其奥氏体转变温度以上，保温3~10分钟；加载过程基于医疗植入构件植入体植入后的受力状态进行确认；自愈合行为训练次数为10~1000次。

2.根据权利要求1所述的具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件的4D打印制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件为：关节植入件，脊柱植入件，或颅颌面植入件。

3.根据权利要求1所述的具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件的4D打印制备方法，其特征在于，所述步骤（1）对钛镍医疗植入构件进行多孔设计与优化。

4.根据权利要求3所述的具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件的4D打印制备方法，其特征在于，所述多孔的孔径范围为300~900 μm。

5.一种根据权利要求1至4任一项所述制备方法制备的具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件，其特征在于，所述具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件弹性模量为10~40 GPa。

6.一种根据权利要求5所述的具有自愈合功能的钛镍医疗植入构件在医疗植入构件中的应用，其特征在于，所述的医疗植入构件为关节植入件，脊柱植入件，或颅颌面植入件。