一种三维建模可定制化的骨科植入物及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种植入物，特别涉及一种三维建模可定制化的骨科植入物及其制备方法，属于骨科植入物技术领域。


背景技术：

2.按照我国的卫生行业标准，植入物是放置于外科操作造成的或者生理存在的体腔中，留存时间30d的可植入型物品，美国fda鉴于更严格的公共卫生要求，认为留存时间《＝30d的物品也可认为是植入物，按照植入物进行全程管理，在临床中，大部分植入物由生产厂商通过工业灭菌进行处理，如人工关节、吻合器、心脏瓣膜等，但是有小部分植入物，主要为骨科的钢板、钢钉，是需要医院进行处理的，它们是医院植入物手术的风险来源，也是容易被临床医师忽视的一点。
3.骨折为临床常见的多发疾病，例如对于骨质疏松的老年人，其骨头较为疏松，因此容易发生骨折行为，一旦发生骨折，通常需要采用骨科植入物对骨折部位进行加固，例如采用螺钉钉入骨头中以实施加固行为。然而，由于老年人的骨头较为疏松，因此使得骨科植入物对骨头的咬合力度不够，容易松脱，此外，创伤愈合后需要通过手术取出植入物，由于植入物所具有的骨整合作用，使得骨容易在其表面上生长，给植入物的取出带来了难度，为此，我们提供一种三维建模可定制化的骨科植入物及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种三维建模可定制化的骨科植入物及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三维建模可定制化的骨科植入物，包括骨科植入物本体，所述骨科植入物本体由钛合金植入部、陶瓷植入部和不锈钢植入部组成，所述钛合金植入部与陶瓷植入部之间通过磷酸钙质层与陶瓷植入部固定连接，所述不锈钢植入部通过螺纹段与陶瓷植入部螺纹连接。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述钛合金植入部、陶瓷植入部和不锈钢植入部的长度之比为1：1.2：1.35～1：1.5：1.5。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述钛合金植入部的表面固定设有螺纹部，所述螺纹部为锥度螺纹结构，且所述螺纹部的锥度值为1:35～1:55。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述陶瓷植入部为锥度圆台结构，所述陶瓷植入部的外表面开设有微细纹路，所述微细纹路的内部填充有活性功能料，所述活性功能料为骨形成蛋白和骨生长因子的混合物。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述不锈钢植入部为抗菌不锈钢材质，所述抗菌不锈钢的化学成分为：c、si、mn、s、p、ni、cr、cu、mo、n、ga和fe，且所述不锈钢植入部表面为多孔粗糙结构，所述多孔粗糙结构的平均孔隙率为50％～85％，平均孔径为100～1000微米。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述钛合金植入部的外表面浸渍有聚醚醚酮
·
聚乙烯混合溶液。
11.作为本发明的一种优选技术方案，一种三维建模可定制化的骨科植入物的制备方法，包括以下步骤：
12.s1：扫描骨折患者的骨折部位，获得受伤骨折数据；将受伤骨折数据导入d医学有限元仿真软件中处理，得到骨折部位的3d立体图形；在3d医学有限元仿真软件中对骨折部位的3d立体图形进行处理，将受伤骨折部位进行医学三维重建复位，并得到医学三维重建复位后的3d图形数据；将医学三维重建复位后的3d图形数据导入三维工业设计软件中；
13.s2：在利用计算机的三维建模软件构建骨科植入物本体的基本模型，分别为钛合金植入部的模型、陶瓷植入部的模型和不锈钢植入部的模型，与步骤s1得到的3d图形数据进行虚拟配对，符合医学要求标准即可将建立好的模型输送到3d打印设备中，打印出钛合金植入部的模型、陶瓷植入部的模型和不锈钢植入部的模型；
14.s3：利用工业机床对钛合金植入部的模型、陶瓷植入部的模型和不锈钢植入部的模型进行再加工，得到钛合金植入部、陶瓷植入部和不锈钢植入部组成；
15.s4：利用激光技术对陶瓷植入部的外表面开设微细纹路，并填充有活性功能料，不锈钢植入部表面开设多孔粗糙结构；
16.s5：将钛合金植入部的外表面浸渍有聚醚醚酮
·
聚乙烯混合溶液，通过生物囊技术使得钛合金植入部包裹有聚醚醚酮
·
聚乙烯层；
17.s6：将步骤s5得到的钛合金植入部与步骤s4得到不锈钢植入部和陶瓷植入部装配形成骨科植入物本体。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1.本发明一种三维建模可定制化的骨科植入物及其制备方法，通过将骨科植入物本体分为钛合金植入部、陶瓷植入部和不锈钢植入部，钛合金植入部的表面固定设有螺纹部，螺纹部为锥度螺纹结构，陶瓷植入部为锥度圆台结构，提高对骨头的固定效果，保证咬合力度，防止松动，且可通过实际愈合阶段分离陶瓷植入部和不锈钢植入部，降低了取出的难度，减少手术时间，降低患者痛苦。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图；
21.图2为本发明图1的分解结构示意图。
22.图中：1、骨科植入物本体；101、钛合金植入部；102、陶瓷植入部；103、不锈钢植入部；104、磷酸钙质层；105、螺纹段。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-2，本发明提供了一种三维建模可定制化的骨科植入物及其制备方法
的技术方案：
25.一种三维建模可定制化的骨科植入物，包括骨科植入物本体1，骨科植入物本体1由钛合金植入部101、陶瓷植入部102和不锈钢植入部103组成，钛合金植入部101与陶瓷植入部102之间通过磷酸钙质层104与陶瓷植入部102固定连接，不锈钢植入部103通过螺纹段105与陶瓷植入部102螺纹连接。
26.钛合金植入部101、陶瓷植入部102和不锈钢植入部103的长度之比为1：1.2：1.35～1：1.5：1.5，钛合金植入部101的表面固定设有螺纹部，螺纹部为锥度螺纹结构，且螺纹部的锥度值为1:35～1:55，更好的契合骨质疏松的骨折处，提高连接咬合力，陶瓷植入部102为锥度圆台结构，陶瓷植入部102的外表面开设有微细纹路，微细纹路的内部填充有活性功能料，活性功能料为骨形成蛋白和骨生长因子的混合物，便于更好的脱离，不锈钢植入部103为抗菌不锈钢材质，抗菌不锈钢的化学成分为：c、si、mn、s、p、ni、cr、cu、mo、n、ga和fe，且不锈钢植入部103表面为多孔粗糙结构，多孔粗糙结构的平均孔隙率为50％～85％，平均孔径为100～1000微米，钛合金植入部101的外表面浸渍有聚醚醚酮
·
聚乙烯混合溶液。
27.一种三维建模可定制化的骨科植入物的制备方法，包括以下步骤：
28.s1：扫描骨折患者的骨折部位，获得受伤骨折数据；将受伤骨折数据导入3d医学有限元仿真软件中处理，得到骨折部位的3d立体图形；在3d医学有限元仿真软件中对骨折部位的3d立体图形进行处理，将受伤骨折部位进行医学三维重建复位，并得到医学三维重建复位后的3d图形数据；将医学三维重建复位后的3d图形数据导入三维工业设计软件中；
29.s2：在利用计算机的三维建模软件构建骨科植入物本体1的基本模型，分别为钛合金植入部101的模型、陶瓷植入部102的模型和不锈钢植入部103的模型，与步骤s1得到的3d图形数据进行虚拟配对，符合医学要求标准即可将建立好的模型输送到3d打印设备中，打印出钛合金植入部101的模型、陶瓷植入部102的模型和不锈钢植入部103的模型；
30.s3：利用工业机床对钛合金植入部101的模型、陶瓷植入部102的模型和不锈钢植入部103的模型进行再加工，得到钛合金植入部101、陶瓷植入部102和不锈钢植入部103组成；
31.s4：利用激光技术对陶瓷植入部102的外表面开设微细纹路，并填充有活性功能料，不锈钢植入部103表面开设多孔粗糙结构；
32.s5：将钛合金植入部101的外表面浸渍有聚醚醚酮
·
聚乙烯混合溶液，通过生物囊技术使得钛合金植入部101包裹有聚醚醚酮
·
聚乙烯层；
33.s6：将步骤s5得到的钛合金植入部101与步骤s4得到不锈钢植入部103和陶瓷植入部102装配形成骨科植入物本体1。
34.具体使用时，本发明一种三维建模可定制化的骨科植入物及其制备方法，扫描骨折患者的骨折部位，获得受伤骨折数据；将受伤骨折数据导入3d医学有限元仿真软件中处理，得到骨折部位的3d立体图形；在3d医学有限元仿真软件中对骨折部位的3d立体图形进行处理，将受伤骨折部位进行医学三维重建复位，并得到医学三维重建复位后的3d图形数据；将医学三维重建复位后的3d图形数据导入三维工业设计软件中；在利用计算机的三维建模软件构建骨科植入物本体1的基本模型，分别为钛合金植入部101的模型、陶瓷植入部102的模型和不锈钢植入部103的模型，与步骤s1得到的3d图形数据进行虚拟配对，符合医学要求标准即可将建立好的模型输送到3d打印设备中，打印出钛合金植入部101的模型、陶
瓷植入部102的模型和不锈钢植入部103的模型；利用工业机床对钛合金植入部101的模型、陶瓷植入部102的模型和不锈钢植入部103的模型进行再加工，得到钛合金植入部101、陶瓷植入部102和不锈钢植入部103组成；利用激光技术对陶瓷植入部102的外表面开设微细纹路，并填充有活性功能料，不锈钢植入部103表面开设多孔粗糙结构；将钛合金植入部101的外表面浸渍有聚醚醚酮
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聚乙烯混合溶液，通过生物囊技术使得钛合金植入部101包裹有聚醚醚酮
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聚乙烯层；将步骤s5得到的钛合金植入部101与步骤s4得到不锈钢植入部103和陶瓷植入部102装配形成骨科植入物本体1。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。