[发明专利]一种聚醚醚酮仿生多层次人工关节的设计与制造方法

摘要

一种聚醚醚酮仿生多层次人工关节的设计与制造方法，先根据实际对关节置换进行术前规划，重建患者的关节三维模型，进行力学分析得到关节应力分布结果；再根据患者的情况以及关节应力分布结果，对关节进行模量和强度的分区设计，形成有不同模量、强度、功能性区域划分的最终关节模型；最终关节模型根据不同需求的区域要求进行分区数据处理，形成包含3D打印参数的工艺数据包；将3D打印工艺数据包导入3D打印机，控制3D打印过程，根据分区设计的结果选择不同的进料，采用多喷头同时打印，通过调控不同的温度、层高的打印参数，得到所需的人工关节；本发明设计出仿生多层次耐磨与促进骨长入的关节结构，采用3D打印快速制造，形成一体化的设计与生产。

主权项

1.一种聚醚醚酮仿生多层次人工关节的设计与制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据实际需求，对关节置换进行术前规划；2)通过术前规划的结果指导关节的设计：借助人体健康关节的几何模型重建患者的关节三维模型，然后对关节三维模型进行力学分析，判断是否满足关节需求，得到关节应力分布结果；3)根据患者的年龄、体重、骨骼尺寸、骨质情况以及关节应力分布结果，对关节进行模量和强度的分区设计，得到设计关节三维模型；对设计关节三维模型划分出第1层、第2层、…、第n层，形成有不同模量、强度、功能性区域划分的最终关节模型；4)最终关节模型根据不同需求的区域要求进行分区数据处理，并通过软件形成包含3D打印参数的工艺数据包；5)将3D打印工艺数据包导入3D打印机，控制3D打印过程，采用多喷头同时打印的方式，不同的打印喷头进料不同，通过调控不同的温度、层高的打印参数进行打印，最终得到所需的人工关节。