Owii标尺上观察，未喷砂的样品大多数是光滑的，而当以相似的放大 倍数观察时，喷砂的样品几乎整个是粗糙的。此喷砂工艺形成了尺寸大约1-20M1的纹理。对 微纹理来说这是理想的尺寸因为其有助于成骨细胞粘附于钛支柱。喷砂材料不沉积在支柱 上(如HA涂层那样）。其简单地通过侵蚀使钛表面具有纹理。
[0070] 根据本发明，优选的喷砂工艺利用由Hitemco Medical Applications，Inc ?， 160Sweet Hollow Rd.，01d Bethpage，NY 11804分销的MCD Apatitic Abrasive(含有HA、 TCP和其他CaP相的多相磷酸钙）。喷砂介质具有425-180wii的尺寸范围。该工艺利用装配有 Simoom? Techno logy和PowderGate? 阀的 Comco AccuFl 〇?标准罐微型喷砂机。罐口是 〇. 40英寸;喷嘴是0.060英寸;压力为90+/-5psi。当喷砂不进一步影响视觉外观特别是装置 的颜色和反射率时已经达到令人满意的粗糙度。机械加工的装置可能需要喷砂修整。
[0071]图9A-9L说明性地描绘了理想地适用于增材制造的稍不规则晶格的概念。如这些 附图中所示，节点扰动是指相交的支柱的位置。根据本发明的此方面，这种相交位置被随机 化使得所述节点以随机化的距离偏离均匀晶格。支柱尺寸随机化是指在横截面维度(例如， 支柱直径)上的偏差。在晶格中的离散支柱可以具有不同的横截面尺寸，或支柱可以具有从 一端至另一端的直径梯度。这些参数可以被随机化用于晶格立体结构的更大多样性。这种 稍不规则晶格可以用来制作任何种类的目前使用规则晶格的医用植入物(包括，例如，在并 入的Pressacco等人和Jones等人申请中公开的那些）。
[0072] 本发明的另一说明性应用涉及美国专利号7,922,765(通过引用并入)和/或美国 申请公开号2011/0118841(通过引用并入）中公开的类型的骨固定/融合装置，根据本发明 的教导所述骨固定/融合装置已经被改良以包括一个或多个密布针的表面。
[0073] 这样的融合/固定装置优选地通过增材技术制作，可以利用多圆形的横截剖面(均 一的或渐缩的），并且优选地包括外部的针，所述针优选地以将对抗植入物的移除的方向定 位。多圆形的横截剖面具有不需要一个或多个钻孔拉削步骤的独特优势，由此使得插入更 快并减少患者的感染风险。
[0074] 最后，应当理解本发明公开和实现的新结构不唯一地限于使用增材制造制造的那 些。事实上，如本领域技术人员将理解的，其他已知的表面改性技术(诸如，例如，Surfi-Sculpt(美国专利号7,667，158，通过引用并入本文））可以用来制备本发明的植入物的骨-多孔的、骨来源的、和/或含有针的纹理。
[0075] 现在具体地参看图2-5，在一个示例性实施方案中，本发明提供了用于脊柱手术操 作中的ALIF笼10。更具体地，本发明提供了 ALIF笼10,所述ALIF笼10包括促进骨固定的一个 或多个多孔表面12。优选地，这些多孔表面12经由增材制造技术使用钛合金粉或类似物形 成(如下文更详细描述的），由此提供了一体化结构并且消除了使用用于此目的的涂层或粘 接的需要。
[0076] 通常，ALIF笼10包括体部结构14,所述体部结构14限定中空的内部部分16和多个 端口 18,螺钉20(图3)或类似物通过端口 18布置，通过中空的内部部分16并进入到邻近的骨 中。任选地，中空的内部部分16的尺寸被确定为并且被配置成容纳骨移植材料或类似物，以 进一步增强骨固定。螺钉20以给定的角度显示，尽管可以利用任何合适的一个或多个角度 用于给定的应用，正如可以利用的任何合适的数目和尺寸的螺钉20。
[0077] 有利地，ALIF笼10由一体化结构构成，所述一体化结构例如，在中间基本上是实心 的，且例如，在给定的表面处渐变成多孔的。这提供了增强的结构完整性，允许在给定的区 域小心地控制多孔性，等等。备选地，在实心部分和多孔部分之间可以存在比较尖锐的分界 线，尽管考虑它们经由增材制造技术整体地形成。
[0078] 下面的描述部分地取自US 13/530,048(其完全通过引用并入本文)并且解释了如 何形成ALIF笼10的多孔表面12。
[0079] -般来说，并且不意在是限制性的，本发明的一个方面涉及改进的医用植入物，所 述医用植入物包括，例如，至少下列结构：由金属形成的主要结构体;和在所述主要结构体 的至少一个外部部分上形成的至少一个密布针的、金属的表面部分，所述至少一个表面部 分被定位成使得当植入物被植入到患者中时其与患者的骨接合。这样的密布针的金属的表 面部分可以包含，例如，至少50根、100根、200根、500根或更多根针的集合体，并且可以进一 步由下列特征中的至少一个、两个、三个、四个、五个或更多个特征表征：（a)所述集合体中 的针全部基本上垂直于所述表面部分定向；（b)所述集合体中的针全部以基本上相同的方 向定向，所述方向不垂直于所述表面部分；（c)所述集合体中的针全部以基本上相同的方向 定向，所述方向不垂直于所述表面部分，但与所述垂直方向成15度以内的角度；（d)所述集 合体中的针全部以基本上相同的方向定向，所述方向不垂直于所述表面部分，且与所述垂 直方向成多于15度的角度；（e)所述集合体包括以相对于所述表面部分的至少三个不同的 方向定向的针；（f)所述集合体包括以相对于所述表面部分的至少五个不同的方向定向的 针，所有的针被定向为与表面部分垂直方向成20度以内的角度；（g)在所述集合体中的所有 针具有基本上相同的高度；（h)所述集合体包括具有至少三种不同高度的针；（i)所述集合 体中所有的针具有基本上相同的形状；（j)所述集合体包括具有至少两种不同形状的针； (k)所述针在所述表面部分上基本上均匀地分布；（1)所述针在所述表面部分上不均匀地分 布；（m)所述集合体中所有的针被锚定于所述主要结构体；（n)所述集合体中大部分针被锚 定于所述主要结构体；（〇)所述集合体中大多数针被锚定于所述主要结构体的所述至少一 个外部部分上的骨-多孔的、骨来源的或小梁的涂层内容纳的结构元件;和/或(P)所述集合 体中所有的针被锚定于所述主要结构体的所述至少一个外部部分上的骨-多孔的、骨来源 的或小梁的涂层内容纳的结构元件。所述至少一个外部部分优选地包括至少一个骨-多孔 的表面，所述至少一个骨-多孔的表面可以包括至少一个骨来源的表面。所述至少一个骨-多孔的表面和针可以同时通过增材制造工艺(诸如，但不限于EBM或DMSLS)形成。所述主要 结构体可以包括，例如，本发明的ALIF笼10、牙种植体、足-和-踝或长骨截骨楔、椎间融合装 置、胫骨/股骨垫片或间隔垫、膝关节假体的胫骨托部分、膝关节假体的股骨部件部分、初次 髋关节假体、翻修髋关节假体、髋关节创伤部件、髋白杯、髋关节髋白垫片或其他适宜的结 构体。
[0080] 此外，一般来说，且不意在是限制性的，本发明的另一个方面涉及一种或多种制备 具有至少一个骨-多孔的表面的医用植入物的方法，所述方法通过例如下列步骤实现:形成 所述植入物的至少一部分主要结构体;和使用增材制造技术在所述主要结构体的至少一个 外部部分上形成至少一个密布针的、金属的表面部分，所述至少一个密布针的表面部分被 定位成使得当所述植入物被植入到患者中时其与患者的骨接合。
[0081] 示例性流程以骨松质样品开始，用微型CT扫描该骨松质样品以获得3D扫描数据， 然后将其处理成表示骨-多孔的或骨来源的纹理的实体模型数据。然后将此纹理数据与表 示整个植入物几何结构的数据合并以产生用于由后续任一制造步骤使用的制作文件。制作 文件可以利用任何可识别的实体模型规范，诸如〃 .amf 〃格式[参见在http:// www ? astm ? org/DATABASE ? CART/W0RKITEMS/WK27506 ? htm(于 07-29-2011 访问）可获得的 ASTM WK27506-用于增材制造的数据交换格式的新规范]或〃.stl〃格式[参见在http:// www. ennex. com/~fabbers/StL. asp (于07-29-2011 访问）可获得的 Fabbers 的标准数据格 式]，并且可以体现在任何形式的永久存储介质（例如，CD、CD-ROM、闪存）、半永久（例如， SRAM)或暂时(例如，DRAM)存储介质上，或体现在编码数据信号中。
[0082] 关于使用增材技术制造医用装置的其他背景细节可以参见:J.Vehvilainen，〃增 材制造的医学应用的工艺和网络应用发展(Process and Web Application Development of Medical Applications of Additive Manufacturing)//Master/ s Thesis,Aalt