[发明专利]一种3D打印椎间融合器的方法及椎间融合器

权利要求书

1.一种3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：采用聚芳基醚酮丝材，通过熔融挤出方式进行3D打印，包括以下步骤：

(1)对打印目标进行模型设计，获得椎间融合器模型，所述椎间融合器模型设有多孔结构，所述多孔结构相互连通；根据所述椎间融合器模型进行相匹配的实心的支撑体设计，沿所述椎间融合器模型需要设置支撑部位的外轮廓，设计支撑体，获得支撑体模型，所述支撑体模型的支撑最小厚度≥0.6mm，额外支撑距离≥1mm；

(2)根据所述支撑体模型进行打印，打印温度为390℃-430℃，热氛围温度190-220℃；

(3)在所述支撑体上方，根据所述椎间融合器模型进行打印，温度为450℃-480℃，热氛围温度为190-220℃；

(4)待打印腔冷却后，取出步骤(3)打印的对象，拆除支撑，得到椎间融合器，所述椎间融合器的结晶度为20-30％。

2.根据权利要求1所述3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：所述聚芳基醚酮丝材为聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮或聚醚酮醚酮酮中的至少一种；

任选的，所述椎间融合器为胸腰椎融合器或颈椎融合器，所述椎间融合器的形状包括子弹头，肾形，圆柱形或楔形。

3.根据权利要求1所述3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：步骤(1)中所述多孔结构通过每根梁与梁进行堆叠搭接形成三维贯通的多孔，孔径在0.2mm-1.2mm之间，所述多孔结构中梁的丝径在0.2mm-1.2mm之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：步骤(2)中，打印过程中喷嘴末端滑行0.1-0.2mm，打印层厚0.1-0.2mm，外壳圈数为0，打印起点为坐标轴原点，填充率100％，填充角度与所述椎间融合器模型的填充角度成40°-50°角；支撑体与椎间融合器之间的距离为0.03-0.05mm。

5.根据权利要求3所述3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：所述椎间融合器模型的孔隙率在20％-80％之间可调，多孔部分连通性≥80％。

6.据权利要求5所述3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：步骤(3)中，选择0.40mm直径的喷嘴，以实现所述多孔结构的梁的丝径为0.45-0.5mm，高为0.5-0.7mm，梁两端的长度各超出实体部分0.1-0.2mm，每根梁之间的距离，即所述多孔结构的孔径为0.5-0.7mm，所述多孔结构的孔径均一。

7.根据权利要求5所述3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：步骤(3)中，选择0.20mm直径的喷嘴，以实现所述多孔结构的梁的丝径为0.2-0.4mm，高为0.2mm-0.4mm，梁两端的长度各超出实体部分0.1-0.2mm，每根梁之间的距离，即所述多孔结构的孔径为0.2-0.4mm，所述多孔结构的孔径呈梯度变化；或者，选择0.40mm直径的喷嘴，以实现所述多孔结构的梁的丝径为0.4-0.8mm，高为0.4mm-0.8mm，梁两端的长度各超出实体部分0.1-0.2mm，每根梁之间的距离，即所述多孔结构的孔径为0.4-0.8mm，所述多孔结构的孔径呈梯度变化。

8.根据权利要求6或7所述3D打印椎间融合器的方法，其特征在于：步骤(3)中，打印过程中喷嘴末端滑行0.1-0.2mm，打印层厚0.1-0.2mm，外壳圈数为2，外壳打印方向为由内向外，打印起点设置为模型中心，填充率100％，填充角度0°/90°与45°/-45°，打印速度为1200-2000mm/min，对外壳壁执行单一挤压墙填充，单挤压最小打印宽度50％，最大打印宽度150％，端点延伸距离：0.2-0.3mm，允许周边重叠率为10-20％。

9.权利要求1-8任一项所述3D打印椎间融合器的方法制备得到的椎间融合器。

10.根据权利要求9所述椎间融合器，其特征在于：所述椎间融合器的孔隙率30-50％，静态压缩屈服力5000-15000N，压缩刚度7000-14000N/mm。