人工椎间盘及其制备方法_3

文档序号:9425893阅读:来源:国知局
述人工椎间盘100的弧形凸面1122与弧形凹面1222均具 有较好的耐磨性能,从而有效地减少了磨屑的产生,增加了上述人工椎间盘100的寿命;另 夕F,第一修复层114的材料包括聚離離丽和可降解的第一活性骨修复材料,第二修复层124 的材料包括聚離離丽和可降解的第二活性骨修复材料,当上述人工椎间盘100被植入后, 可降解的第一活性骨修复材料和第二活性骨修复材料能够被降解,从而使第一修复层114 和第二修复层124均变成一个多孔的结构,此时,新生骨组织能够长入多孔结构中,使得骨 组织能够分别与第一修复层114和第二修复层124紧密的结合在一起,增加了第一终板110 和第二终板120在植入体内的长期稳定性,即保证了人工椎间盘100在植入人体后的长期 稳定性,因此,上述人工椎间盘100植入人体后具有较长的寿命。
[0083] 如图2所示,一实施方式的人工椎间盘的制备方法,当不使用含骨诱导因子的微 球作为活性骨修复材料时,上述人工椎间盘可W使用该实施方式的人工椎间盘的制备方法 来制备。该人工椎间盘的制备方法包括如下步骤:
[0084] 步骤S210;将第一增强纤维与聚離離丽混合,得到第一混合物料。
[0085] 步骤S210中,聚離離丽为植入级。聚離離丽的粒径小于40微米。
[0086] 其中,第一增强纤维选自碳纤维、玻璃纤维、石墨纤维、碳化娃纤维、不镑钢纤维及 铁基晶须纤维中的至少一种。
[0087] 优选的,第一增强纤维的直径为1纳米~50微米,长度为10微米~1000微米。
[0088] 优选的,步骤S210中,将第一增强纤维与聚離離丽混合的步骤具体为:将第一增 强纤维与聚離離丽分别按照多个不同的质量比混合,得到多个第一混合物料。
[0089] 在具体的实施例中,将第一增强纤维与聚離離丽分别按照3个~10个不同的质量 比混合,得到3个~10个第一混合物料。
[0090] 优选的,每个第一混合物料的第一增强纤维与聚離離丽的质量比为0.001~ 0. 5:1。
[0091] 更优选的,在含第一增强纤维的质量百分含量最多的第一混合物料中,第一增强 纤维与聚離離丽的质量比为0. 1:1~0. 5:1。
[0092] 步骤S220;将可降解的第一活性骨修复材料与聚離離丽混合,得到第一混合材 料。
[0093] 其中,第一活性骨修复材料选自居基磯灰石、a-磯酸H巧、目-磯酸H巧、硫酸巧 及生物活性玻璃中的至少一种。
[0094] 优选的,第一活性骨修复材料的粒径为100微米~1毫米。
[0095] 步骤S220中,聚離離丽为植入级。聚離離丽的粒径小于40微米。
[0096] 优选的,步骤S220中,将可降解的第一活性骨修复材料与聚離離丽混合的步骤具 体为:将可降解的第一活性骨修复材料与聚離離丽分别按照多个不同的质量比混合,得到 多个第一混合材料。
[0097] 在具体的实施例中,将可降解的第一活性骨修复材料与聚離離丽分别按照3个~ 5个不同的质量比混合,得到3个~5个第一混合材料。
[0098] 其中,每个第一混合材料的第一活性骨修复材料与聚離離丽的质量比为0. 005~ 1:1。
[0099] 步骤S230 ;提供第一模具,第一模具具有外凸的弧形底面,将第一混合物料与第 一混合材料依次加入第一模具中,成型后,去除第一模具,得到包含有层叠的第一耐磨层昆 体和第一修复层昆体的第一样昆,第一耐磨层昆体远离第一修复层昆体的一侧形成有弧形 凸面。
[0100] 当第一混合物料和第一混合材料均为多个时,步骤S230中,将第一混合物料与第 一混合材料依次加入第一模具中的步骤具体为:先按照第一增强纤维的质量百分含量逐渐 减少的顺序,依次将多个第一混合物料加入到第一模具中,然后再按照第一活性骨修复材 料的质量百分含量逐渐增加的顺序,依次将多个第一混合材料加入到第一模具中。其中,含 第一增强纤维的质量百分含量最多的第一混合物料加入到第一模具的底部。
[0101] 具体的,步骤S230中使用的成型方法为冷压成型;其中,成型方法具体为;在冷态 下,将加入有第一混合物料与第一混合材料的第一模具加压至1 ~250MPa,保压10分 钟~20分钟。
[0102] 步骤S230之后,还可W根据需要对第一样昆进行修理。例如,第一样昆上的毛刺 等,可W通过修理去除。
[0103] 步骤S240 ;将第二增强纤维与聚離離丽混合,得到第二混合物料。
[0104] 步骤S240中,聚離離丽为植入级。聚離離丽的粒径小于40微米。
[0105] 其中,第二增强纤维选自碳纤维、玻璃纤维、石墨纤维、碳化娃纤维、不镑钢纤维及 铁基晶须纤维中的至少一种。优选的,第二增强纤维的直径为1纳米~50微米,长度为10 微米~1000微米。
[0106] 优选的,步骤S240中,将第二增强纤维与聚離離丽混合的步骤具体为:将第二增 强纤维与聚離離丽分别按照多个不同的质量比混合,得到多个第二混合物料。在具体的实 施例中,将第二增强纤维与聚離離丽分别按照3个~10个不同的质量比混合,得到3个~ 10个第二混合物料。
[0107] 优选的,每个第二混合物料中的第二增强纤维与聚離離丽的质量比为0. 001~ 0? 5:1。
[010引更优选的,含第二增强纤维的质量百分含量最多的第二混合物料中的第二增强纤 维与聚離離丽的质量比为0. 1:1~0. 5:1。
[0109] 步骤S250 ;将可降解的第二活性骨修复材料与聚離離丽混合,得到第二混合材 料。
[0110] 步骤S250中,聚離離丽为植入级。聚離離丽的粒径小于40微米。
[0111] 其中,第二活性骨修复材料选自居基磯灰石、a-磯酸H巧、目-磯酸H巧、硫酸巧 及生物活性玻璃中的至少一种。优选的,第二活性骨修复材料的粒径为100微米~1毫米。
[0112] 优选的,步骤S250中,将可降解的第二活性骨修复材料与聚離離丽混合的步骤具 体为:将可降解的第二活性骨修复材料与聚離離丽分别按照多个不同的质量比混合,得到 多个第二混合材料。
[0113] 在具体的实施例中,将可降解的第二活性骨修复材料与聚離離丽分别按照3个~ 5个不同的质量比混合,得到3个~5个第二混合材料。
[0114] 优选的,每个第二混合材料中第二活性骨修复材料与聚離離丽的质量比为 0. 005 ~1:1。
[0115] 步骤S260 ;提供第二模具,第二模具具有内凹的弧形底面,将第二混合物料与第 二混合材料依次加入第二模具中,成型后,去除第二模具,得到包含有层叠的第二耐磨层昆 体和第二修复层昆体的第二样昆,第二耐磨层昆体远离第二修复层昆体的一侧形成有弧形 凹面。
[0116]当第二混合物料和第二混合材料均为多个时,步骤S260中,将第二混合物料与第 二混合材料依次加入第二模具中的步骤具体为:先按照第二增强纤维的质量百分含量逐渐 减少的顺序,依次将多个第二混合物料加入到第二模具中,然后再按照第二活性骨修复材 料的质量百分含量逐渐增加的顺序,依次将多个第二混合材料加入到第二模具中。其中,第 二增强纤维的质量百分含量最多的第二混合物料加入到第二模具的底部。
[0117] 具体的,步骤S260中使用的成型方法为冷压成型;其中,成型方法具体为;在冷态 下,将加入有第二混合物料与第二混合材料的第二模具加压至1 ~250MPa,保压10分 钟~20分钟。
[0118] 步骤S260之后,还可W根据需要对第二样昆进行修理。
[0119] 步骤S270 ;分别将第一样昆和第二样昆进行烧结,得到第一终板和第二终板。即 得到人工椎间盘。
[0120] 具体的,步骤S270中的烧结步骤具体为;将第一样昆和第二样昆先于355C~ 40(TC保温烧结20分钟~30分钟,然后再于22(TC~28(TC保温烧结1小时~2小时。将 第一样昆和第二样昆先在355°C~40(TC保温烧结,然后再在220°C~28(TC保温烧结,是为 了避开烧结后期的晶粒生长过程,通过先将烧结温度升至较高的温度,处于烙融状态,除去 气泡,使样昆的相对密度达到70%左右;然后,将烧结温度降到较低的温度下保温较长的 时间使烧结继续进行,而实现完全的致密化。送一阶段晶粒没有明显生长。两步烧结法是 通过巧妙的控制温度的变化,在抑制晶界迁移(送将导致晶粒长大)的同时,保持晶界扩 散(送是昆体致密化的动力)处于活跃状态,来实现在晶粒不长大的前提下完成烧结的目 的。
[0121] 在步骤S270之后,还包括分别对第一终板和第二终板进行局部修理、清洗、烘干 和灭菌的步骤。
[0122] 可W理解,在具体的操作过程中,不仅限于采用上述顺序来制备,还可W采用其它 顺序,例如,步骤S210和步骤S220可W调换顺序;或者,可W先进行步骤S240~S260,再 进行步骤S210~S230等等。
[0123] 上述人工椎间盘的制备方法简单,适用于工业化生产。
[0124]W下为【具体实施方式】部分:
[0125] 实施例1
[0126] 本实施例的人工椎间盘制备如下:
[0127] (1)分别按照质量比为0. 1:1、〇. 08:1及0.06:1,将增强纤维与植入级的聚離離丽 混合,得到第一混合物料1、第一混合物料2及第一混合物料3,其中,增强纤维为碳纤维,直 径为50微米,长度为10微米;聚離離丽的粒径为30微米。
[012引 (2)分别按照质量比为0. 1:1、0. 4:1、0. 7:1及1:1,将活性骨修复材料与植入级的 聚離離丽混合,得到第一混合材料1、第一混合材料2、第一混合材料3及第一混合材料4,其 中,活性骨修复材料为居基磯灰石,粒径为100微米,聚離離丽的粒径为30微米。
[0129] (3)提供第一模具,第一模具具有外凸的弧形底面,按照第一混合物料1、第一混 合物料2、第一混合物料3、第一混合材料1、第一混合材料2、第一混合材料3及第一混合材 料4的顺序将上述物料加入到第一模具中,其中,第一混合物料1加入到第一模具的底部, 物料加入完毕后,对第一模具加压至1 进行冷压成型,保压10分钟,去除第一模具,得 到包含有层叠的第一耐磨层昆体和第一修复层昆体的第一样昆,其中,第一耐磨层昆体远 离第一修复层昆体的一侧形成有弧形凸面,且第一耐磨层昆体具有H个依次层叠的第一耐 磨单元层昆体,第一修复层昆体具有四个依次层叠的第一修复单元层昆体。最后可根据需 要对第一样昆进行修理。
[0130] (4)分别按照质量比为0. 1:1、0. 08:1及0.06:1,将增强纤维与植入级的聚離離丽 混合,得到第二混合物料1、第二混合物料2及第二混合物料3,其中,增强纤维为碳纤维,直 径为50微米,长度为10微米;聚離離丽的粒径为30微米。
[0131] (5)分别按照质量比为0. 1:1、0. 3:1、0. 4:1及0.5:1,将活性骨修复材料与植入级 的聚離離丽混合,得到第二混合材料1、第二混合材料2、第二混合材料3及第二混合材料4, 其中,活性骨修复材料为居基磯灰石,粒径为100微米;聚離離丽的粒径为30微米。
[0132] (6)提供第二模具,第二模具具有内凹的弧形底面,按照第二混合物料1、第二混 合物料2、第二混合物料3、第二混合材料1、第二混合材料2、第二混合材料3及第二混合材 料4的顺序将上述物料加入到第二模具中,其中,第二混合物料1加入到第二模具的底部, 物料加入完毕后,然后第二模具加压至1 进行冷压成型,保压10分钟,去除第二模具, 得到包含有层叠的第二耐磨层昆体和第二修复层昆体的第二样昆。其中,第二耐磨层昆体 远离第二修复层昆体的一侧形成有弧形凹面,第二耐磨层具有H个依次层叠的第二耐磨单 元层昆体,第二修复层具有四个依次层叠的第二修复单元层。最后可根据需要对第二样昆 进行修理。
[0133] (7)将第一样昆和第二样昆先于355C保温烧结25分钟,然后再于22(TC保温烧结 2小时,得到第一终板和第二终板,即得到本实施例的人工椎间盘。其中,形成有弧形凸面的 第一耐磨单元层的厚度为50微米,形成有弧形凹面的第二耐磨单元层的厚
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