[发明专利]一种用于四肢大段骨缺损的3D打印管状多孔钛合金假体及其制备方法

摘要

一种用于四肢大段骨缺损的3D打印管状多孔钛合金假体及其制备方法，根据患者薄层CT扫描数据，结合手术路径及病变部位截骨平面形态设计带有接骨板的中空管状的多孔假体，将假体设计数据导入金属3D打印设备制备得到管状多孔钛合金假体；将制备的管状多孔钛合金假体置于醋酸钙和β甘油磷酸钠的电解液中对管状多孔钛合金假体进行微弧氧化处理后在恒温水浴下再处理，得到表面具有氧化钛的3D打印管状钛合金假体；将其置于Ba(OH)₂溶液中，调节PH值至13反应在氧化钛的3D打印管状钛合金假体表面生成钛酸钡。本发明表面活性处理提高假体生物相容性，诱导新骨生长，达到良好的骨整合效果；一体化接骨板与骨干契合度高，增加固定可靠性。不需附加辅助内固定。

主权项

1.一种用于四肢大段骨缺损的3D打印管状多孔钛合金假体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)个性化3D打印假体的制备：根据患者薄层CT扫描数据，结合手术路径及病变部位截骨平面形态设计带有接骨板(1)的孔隙率为50％‑80％，孔径为500μm‑700μm的腓骨植入的中空管状的多孔假体(2)，将假体设计数据导入金属3D打印设备，在650℃以30mA的电子束流，15000mm/s的扫描速度预热钛合金粉末，然后以6mA的电子束流，400mm/s的扫描速度逐层熔化合金粉末制备成与预期形状一致的管状多孔钛合金假体；2)3D打印管状钛合金假体表面活性处理2‑1)构建微米级氧化钛活性表面涂层将制备的管状多孔钛合金假体作为工作电极，采用恒电压模式制备涂层：将制备的管状多孔钛合金假体置于醋酸钙浓度为0.2mol/L，β甘油磷酸钠浓度为0.04mol/L的电解液中，在频率为200Hz，占空比为15％，以恒定350V电压下脉冲‑直流电源对管状多孔钛合金假体进行微弧氧化处理后在恒温水浴下再处理5min，得到表面具有氧化钛的3D打印管状钛合金假体；2‑2)构建纳米级钛酸钡压电活性表面涂层以表面具有氧氧化钛的3D打印管状钛合金假体作为钛源，原位自转化合成钛酸钡压电陶瓷涂层：在100‑120℃不锈钢高压反应釜中，将表面具有氧化钛的3D打印管状钛合金假体置于Ba²⁺浓度为0.25mol/L的Ba(OH)₂溶液中，采用NaOH调节PH值至13，在反应压力为0.7‑1.1MPa，反应1‑3小时，氧化钛溶解与溶液中的钡离子原位反应在氧化钛的3D打印管状钛合金假体表面生成钛酸钡。