本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种颅颌面骨修复用可降解金属复合板及其制备方法。
背景技术：
目前，临床中使用的颅颌面修复材料主要是由金属材料或高分子材料构成。其中所使用的金属材料绝大多数是钛基的不可降解金属，高分子颅颌面修复材料一般为聚醚醚酮或聚乳酸。目前这两类材料可基本满足临床需求，但也存在着一定的局限性和潜在的问题。如对于未成年人颅颌面的修复，因其骨骼尚未完全发育成熟，用不可降解材料就会使得后期骨骼的发育受阻；用可降解的聚乳酸作为颅颌面修复材料，由于其在降解过程中会释放乳酸单体，造成机体组织局部呈现酸性环境，导致组织积液并出现炎症反应，影响治疗效果，严重时甚至需要取出内植物。因此，目前在颅颌面骨修复领域尚未有一种既具有优良的生物相容性和引导缺损骨再生、愈合，并且自身可以完全降解或被吸收，同时还具有降解时间可控的微型颅颌面接骨板、网板来满足临床需求。据报导称，镁基金属降解释放的镁离子可以促进新骨的细胞的生长，锌基金属降解释放的锌离子具有抗菌的效果。然而镁基金属在人体内降解速度较快，通常需要经表面处理来延长其降解时间，而锌基金属在人体内的降解速度较适中，铁基金属的降解速度较慢。三中金属单一作为可降解材料均很难调控其降解时间。因此有必要提出改进。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题：提供一种颅颌面骨修复用可降解金属复合板及其制备方法，本发明制成的可降解颅颌面骨修复金属复合板，不仅可解决临床中颅颌面骨修复材料生物相容性差以及不可降解需二次手术取出的局限性，而且可通过控制镁基或铁基金属板和锌基金属板的厚度比达到对金属复合板降解时间的调节，使降解速度能更好的与人体恢复速度对应，促进人体康复速度。本发明通过包覆叠轧的制备方法进行制造，工艺处理方法简单易控，制造成本低。
本发明采用的技术方案：颅颌面骨修复用可降解金属复合板，包括一层镁基或铁基金属板和两层锌基金属板，所述两层锌基金属板分别复合于镁基或铁基金属板两表面而形成锌镁锌三层金属复合板或锌铁锌三层金属复合板。
其中，所述镁基或铁基金属板采用纯镁或镁合金制成或采用纯铁或铁合金制成，所述锌基金属板采用纯锌或锌合金制成。
所述金属复合板的厚度为1～4mm，其中所述金属复合板中的镁基或铁基金属板厚度为0.8～3mm，所述金属复合板中的单层锌基金属板厚度为0.1～1mm；所述镁基或铁基金属板和锌基金属板的厚度比通过金属复合板的总厚度控制继而达到金属复合板降解时间的调节。
一种颅颌面骨修复用可降解金属复合板的制备方法，主要是采用锌基金属板包覆于镁基或铁基金属板表面后进行叠轧而制成，具体包括以下步骤：
步骤一：轧制前，先在镁基或铁基金属板两表面上均匀密布式的制出多个沟槽或四面体形压坑，将两层锌基金属板分别包覆于表面制有沟槽或四面体形压坑的镁基或铁基金属板两表面，然后将包覆在一起的锌基金属板和镁基或铁基金属板的轧制前端面焊接在一起；
步骤二：对步骤一中包覆于一起的锌基金属板和镁基或铁基金属板板材进行叠轧形成锌镁锌三层金属复合板或锌铁锌三层金属复合板，其中，轧制加热温度为200℃～300℃，单道次的轧制变形量控制在10％～30％，总的轧制变形量不小于60％；
步骤三：对步骤二中叠轧制成的三层金属复合板进行矫平、切边。
上述步骤一中，所述镁基或铁基金属板表面上的沟槽或四面体形压坑的深度小于叠轧前锌基金属板厚度的二分之一。
本发明与现有技术相比的优点：
1、本方案采用镁基或铁基金属板和锌基金属板制成复合金属板，复合金属板自身可以完全降解或被吸收，两种金属材料均不含对人体有毒副作用的金属元素，如al、ce、la等，具有优良的生物相容性和引导缺损骨再生、抗菌的特性，可解决临床中颅颌面骨修复材料生物相容性差以及不可降解需二次手术取出的局限性，能够避免二次手术给患者带了的痛苦；
2、本方案将两层锌基金属板分别复合于镁基或铁基金属板两表面而形成锌镁锌三层金属复合板或锌铁锌三层金属复合板，使用过程中利用镁或铁基金属和锌基金属所具有的不同特点，复合于外部的锌基金属先降解且产生的抗菌作用可以有效抑制在植入初期容易产生感染、炎症的问题，并且使初期的降解速率适中，使包覆于内部的镁或铁基金属板更有利于力学支撑的保持，后期镁基金属开始降解，并可诱导骨生长，在骨修复后快速降解。若需要长时间降解可增加外部锌基金属板的厚度，也可用铁基金属替代镁基金属作为内部金属进一步延长降解时间。这种结构的可降解颅颌面骨修复金属复合板，不仅解决了颅颌面骨修复材料不降解及单一镁基金属降解过快或单一铁基金属降解较慢的问题，而且其降解速度能更好的与人体恢复速度对应，促进人体康复速度；
3、本方案通过包覆叠轧的制备方法将锌基金属板复合于镁基或铁基金属板表面形成可降解颅颌面骨修复材料，工艺处理方法简单，使形成的金属复合板参数易控，制造成本低；
4、本方案中镁基或铁基金属板和锌基金属板的厚度比通过金属复合板的总厚度控制，继而达到对金属复合板降解时间的调节，不同厚度比的金属复合板具有不同的降解时间，能够适应成年人、未成年人及老年人的不同体质的降解要求，使本金属复合板具有广泛适应性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明技术方案做详细描述。
颅颌面骨修复用可降解金属复合板，包括一层镁基或铁基金属板1和两层锌基金属板2，如图1所示，所述两层锌基金属板2分别复合于镁基或铁基金属板1两表面而形成锌镁锌三层金属复合板或锌铁锌三层金属复合板。其中，所述镁基或铁基金属板1采用纯镁或镁合金制成或采用纯铁或铁合金制成，所述锌基金属板2采用纯锌或锌合金制成。上述复合金属板自身可以完全降解或被吸收，两种金属材料均不含对人体有毒副作用的金属元素如al、ce、la等，具有优良的生物相容性和引导缺损骨再生、抗菌的特性，可解决临床中颅颌面骨修复材料生物相容性差以及不可降解需二次手术取出的局限性，能够避免二次手术给患者带了的痛苦。
优选的，所述金属复合板的厚度为1～4mm，其中所述金属复合板中的镁基或铁基金属板1厚度为0.8～3mm，所述金属复合板中的单层锌基金属板2厚度为0.1～1mm；所述镁基或铁基金属板1和锌基金属板2的厚度比通过金属复合板的总厚度控制，继而达到金属复合板降解时间的调节，不同厚度比的金属复合板具有不同的降解时间，能够适应成年人、未成年人及老年人的不同体质的降解要求，使本金属复合板具有广泛适应性。
一种颅颌面骨修复用可降解金属复合板的制备方法，主要是采用锌基金属板2包覆于镁基或铁基金属板1表面后进行叠轧而制成，工艺处理方法简单，使形成的金属复合板参数易控，制造成本低。具体包括以下步骤：
步骤一：轧制前，先在镁基或铁基金属板1两表面上均匀密布式的制出多个沟槽或四面体形压坑，将两层锌基金属板2分别包覆于表面制有沟槽或四面体形压坑的镁基或铁基金属板1两表面，然后将包覆在一起的锌基金属板2和镁基或铁基金属板1的轧制前端面焊接在一起；其中，所述沟槽或四面体形压坑的深度小于叠轧前锌基金属板2厚度的二分之一。
步骤二：对步骤一中包覆于一起的锌基金属板2和镁基或铁基金属板1板材进行叠轧形成锌镁锌三层金属复合板或锌铁锌三层金属复合板，其中，轧制加热温度为200℃～300℃，单道次的轧制变形量控制在10％～30％，总的轧制变形量不小于60％；
步骤三：对步骤二中叠轧制成的三层金属复合板进行矫平、切边。
以下列举了本发明的四个不同实施例：
实施例一：
取长、宽、厚分别为150mm、100mm、3mm的镁锌锆合金板，取厚度为0.4mm的锌镁铜合金板，在镁锌锆合金板两面压制深度为0.15mm的四面体形压坑，用清洗干净的厚为0.4mm的锌镁铜合金板将镁锌锆合金板包覆，并将轧制前端面包覆的锌镁铜合金板与镁锌锆合金板焊接在一起。将包覆板加热至250℃，单道次的轧制变形量控制在10％～30％，经过6道次热叠轧，控制最终板厚为1.0mm，使镁锌锆合金板厚约为0.8mm，单层锌镁铜合金板厚约为0.1mm，复合板中镁基金属板和锌基金属板的厚度比为8。所制作的板经矫平、切边后可用于颅骨修复。
实施例二：
取长、宽、厚分别为80mm、40mm、7.5mm的镁锌钙合金板，取厚度为0.5mm的纯锌板，在镁锌锆合金板的两面压制深度为0.2mm的四面体形压坑，用清洗干净的厚为0.5mm的纯锌板将镁锌钙合金板包覆，并将轧制前端面包覆的纯锌板与镁锌钙合金板焊接在一起。将包覆板加热至250℃，单道次的轧制变形量控制在10％～30％，经过5道次热叠轧，控制最终板厚为3.4mm，使镁锌钙合金板厚约为3mm，单层纯锌板厚约为0.2mm，复合板中镁基金属板和锌基金属板的厚度比为15。所制作的板经矫平、切边后可用于颌骨修复。
实施例三：
取长、宽、厚分别为100mm、50mm、5mm的纯镁板，取厚度为2.5mm的锌铜合金板，在纯镁板的两面压制深度为1mm的四面体形压坑，用清洗干净的厚为2.5mm的锌铜合金板将纯镁板包覆，并将轧制前端面包覆的锌铜合金板与纯镁板焊接在一起。将包覆板加热至200℃，单道次的轧制变形量控制在10％～30％，经过5道次热叠轧，控制最终板厚为4mm，使纯镁板厚约为2mm，锌铜合金板厚约为1mm，复合板中镁基金属板和锌基金属板的厚度比为2。所制作的板经矫平、切边后可用于颌骨修复。
实施例四：
取长、宽、厚分别为120mm、80mm、5mm的纯铁板，取厚度为2mm的锌镁铜合金板，在纯铁板的两面压制深度为0.8mm的四面体形压坑，用清洗干净的厚为2mm的锌镁铜合金板将纯铁板包覆，并将轧制前端面包覆的锌镁铜合金板与纯铁板焊接在一起。将包覆板加热至280℃，控制单道次的轧制变形量控制在10％～30％，经过5道次热叠轧，控制最终板厚为3.6mm，使纯铁板厚约为2mm，锌镁铜合金板厚约为0.8mm，复合板中铁基金属板和锌基金属板的厚度比为2.5。所制作的板经矫平、切边后可用于颌骨修复。
本发明将两层锌基金属板2分别复合于镁基或铁基金属板1两表面而形成锌镁锌三层金属复合板或锌铁锌三层金属复合板，使用过程中利用镁或铁基金属和锌基金属所具有的不同特点，复合于外部的锌基金属先降解且产生的抗菌作用可以有效抑制在植入初期容易产生感染、炎症的问题，并且使初期的降解速率适中，使包覆于内部的镁基金属板更有利于力学支撑的保持，后期镁基金属开始降解，并可诱导骨生长，在骨修复后快速降解。若需要长时间降解可增加外部锌基金属板的厚度，也可用铁基金属替代镁基金属作为内部金属进一步延长降解时间。这种结构的可降解颅颌面骨修复金属复合板，不仅解决了颅颌面骨修复材料不降解及单一镁基金属降解过快或单一铁基金属降解较慢的问题，而且其降解度速能更好的与人体恢复速度对应，促进人体康复速度。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。