[发明专利]铸造矫形移植体及其制造方法

说明书

本发明涉及矫形移植体及制备矫形移植体的方法，本发明和铸造形成的矫形移植体特别相关。

代替一部分人体组织所用的矫形移植体可用各种公知制备方法以各种公知材料形成。例如，移植体可由钛金属块机械加工，或由钴铬合金锻造而成。移值体也可由熔模铸造法形成，其中阳模由蜡形成，然后用陶瓷壳熔模形成阴模。蜡被覆盖并且陶瓷壳硬化之后，将蜡熔化留下阴模，随之用熔融金属填充。在某些移植体中希望提供多孔的外表面以便与骨粘合材料机械连结，或者提供利于骨质长入进而使移植体固定到骨质的表面，这种多孔表面通常采取小金属珠粒层的的形式，或金属网眼层的形式，这在工业上是熟知的。多孔金属表面层通常通过扩散或烧结的手段冶金接合到移植体上。烧结是一种接合工艺，其间至少一种待接合材料的熔点要稍微超过可以形成流动金属的温度，流动金属在待接合部件之间流动形成物理金属结合。扩散结合是一种类似工艺，但无需使温度超过任何待接合材料的熔点。在温度一般稍低于熔化条件下施加压力以压缩待接合界面，这常常会影响物理结合，这是由于仅是固态扩散。将多孔层扩散结合到移植体上是个难于操作的步骤，尤其在移植体表面粗糙或不平坦的情况下，更是如此。这个步骤需要多次扩散结合循环，每次循环都要求严格符合温度和压力工艺参数，为的是确保多孔层合适地结合到移植体上。因此，扩散结合工艺会消耗大量的以工时和基建投资形式的生产者的资源。

本发明的这种移植体和制备方法大大减少了将多孔表层联结到移植体上所需要的时间和物资。本发明利用改良方式的熔模铸造工艺提供一种铸造移植体，其上有冶金接合的多孔表面层。本发明方法中，移植体的蜡质图型形成之后，围绕蜡图型在合适位置上形成多孔表面层。多层表面层优选压延入或者连接到蜡图形上，使得另一部分多孔表面层与蜡图型互相交叉联结并被填充。因此，多孔层的一部分以其洞孔敞开形式保持裸露并且没有蜡。作为另一种方式，蜡或类似的填充材料可被浸渍到多孔层中，在使多孔层接触蜡模型之前封闭或填充部分洞孔。接着，其上连接有多孔表面层的蜡图型用多层陶瓷熔模材料涂覆，以公知方式形成型腔，在涂覆加工期间，事先未用蜡填充的多孔层部分用陶瓷材料填充，使用有生物适应性的陶瓷熔模材料，诸如羟磷灰石或其它磷酸钙类是优选的。所以，蜡模型从陶瓷模中熔化之前，多孔层的一部分用蜡填充。其他部分用陶瓷材料填充，蜡自陶瓷模内部熔化之后，剩下移植体形状的内腔，至于多孔层，事先用蜡填充的部分现在扩展进入内腔中并被裸露，换言之，没有填充蜡材料。在陶瓷模加工成硬化材料之后，倾倒熔融金属进入模具中形成移植体。熔融金属部分地熔化多孔层的裸露部分，从而与多孔层冶金接合，冷却之后，将陶瓷模从移植体和多孔层中清除，使得事先用陶资材料填充的多孔层部分现在被裸露，从这个工艺步骤中可见使用生物适应性的涂料作为熔模的优点，将所有陶瓷熔模从移植体上清除通常是十分重要的。而从多孔表面层去除所有熔模特别困难，但是如果熔模是生物适应性的，则留在多孔表面层洞孔内的剩余熔模对患者的无不利影响。事实上，如果采用已知的骨质生长促进剂羟磷灰石作为熔模，当移植后，残留的封闭多孔层洞孔的熔模可促进骨质在内生长，这样是有益的。

在一个选择的实施方案中，多孔表面层包括在其每一侧面上有多孔材料的薄金属阻挡层，金属阻挡层起到限制蜡材料相互交叉联结的作用。另外，阻挡层还起着防止多孔材料区域内的熔模材料与蜡模型之间的密切接触的作用，以便有助于更完全地清洁最终的移植体。

因此，本发明的一个目的是提供一种带有通过铸造形成的多孔表面层的铸造移植体。

本发明的另一个目的是提供形成带有多孔表面层的铸造移植体的制备方法。

本发明再有一个目的是提供使用熔模铸造工艺制备带有多孔表面层的铸造移植体的方法。

本发明还有一个目的是提供使用熔模铸造工艺制备铸造移植体的方法，其中由陶瓷熔模材料涂覆之前用多孔表面层覆盖移植体的蜡模型。

本发明另个目的是提供使用熔模铸造工艺制备铸造移植体的工艺，其中覆盖材料是生物适应性的。

在参照附图阅读下文说明后，本发明的其它目的将更加清楚可见。

图1是其上附着有多孔表面层的移植体蜡模型的透视图。

图2是图1中划圈区域中切出部分放大图，说明蜡互相交叉联结到多孔表面层中的情况。

图3是用陶瓷材料涂覆的带有多孔表面层蜡模型的切出部分正视图。

图4是图3的正视图，图解说明蜡模型从多孔表面层和陶瓷体中熔出后形成内腔。

图5是图4圆圈部分放大图，说明纤维金属部分裸露并扩散进入内腔体和部分用陶瓷材料填充的情况。