The invention provides a forming technology based on laser melting method for magnesium alloy bone fixed implant material preparation, including magnesium alloy composition design of implant materials; CT scan placement outline; to construct 3D data model using SLM technology; forming; after heat treatment, cleaning, soaking treatment, final preparation of magnesium alloy bone implant materials, using the method of making implant materials can not only reduce the cost of treatment, and eliminates the two operation to patients with pain, by adding drugs in the magnesium alloy, the magnesium alloy in the degradation of the wound at the same time continue to medicine, increase the efficacy of rehabilitation of patients using the method of the invention can be implanted into the material; in different parts of different patient customized products can be made into complex shapes, and products with good fit with body size.
【技术实现步骤摘要】
基于激光熔化成形技术的镁合金骨固定植入材料制备方法
本专利技术属于激光熔化SLM成形
,具体涉及一种基于激光熔化成形技术的镁合金骨固定植入材料制备方法。
技术介绍
现如今,由于意外事故或疾病造成的骨折、骨缺损成为临床上的常见疾病,目前,临床上应用于骨折复位及骨移植手术后固定材料主要是不锈钢、钴铬合金、钛合金和一些高分子材料;不锈钢具有高抗冲击、高强度、高韧性和优良的加工性能,在骨外科手术中得到了普遍应用,但是不锈钢的生物相容性不高,在生理环境中溶出的镍离子可能诱发肿瘤形成,对人体健康造成损害;钴铬合金有良好的耐腐蚀性和力学性能,但钴基合金中溶出的钴、镍等离子具有致敏性问题,可能导致组织坏死;钛合金具有良好的生物学特性,如无细胞毒性、质轻、强度高、生物相容性好等优点,但是价格昂贵;聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)等可吸收高分子材料也已经用于临床,但它们存在亲水性差、细胞吸附力较弱等问题。综上所述,目前临床上的植入材料主要存在以下缺点,1.应力遮挡效应差;2.合金中Co、Cr、Ni等金属对人体有毒副作用;3.需要进行二次取出手术,给患者带来二次痛苦,增加医疗费用;4.在治疗过程中,需要长时间口服或注射药物,药物不是直接作用在伤口,药效往往不佳。然而,目前有相关的研究表明,镁合金作为新型生物植入材料,具有优异的力学性能,良好的生物相容性及体内可降解性,而且采用可降解镁合金作为体内植入材料,不仅能降低治疗成本,而且免去了二次手术给患者带来的痛苦,如果在镁合金中添加药物,使得镁合金在降解的同时不断对伤口持续给药,能够增加药效,非常利于患者康复。再有按照传统 ...
【技术保护点】
一种基于激光熔化成形技术的镁合金骨固定植入材料制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1、设计植入材料镁合金成分;首先利用ANSYS模拟软件根据植入位置骨所承受的力及此位置植入镁合金后镁合金的降解情况,及镁合金中各元素对镁合金力学性能、腐蚀性的影响规律,确定镁合金成分,再计算不同成分镁合金的力学性能及腐蚀特性,最终获得合理的镁合金成分;步骤2、使用CT扫描仪对患处进行CT扫描,采集受伤位置的轮廓尺寸;步骤3、根据CT扫描数据,通过逆向工程和镜像重建技术,利用Solidworks三维软件构建该骨板的多孔三维数据模型;,随后利用Solidworks三维软件的拉伸切除功能将该构件的三维数据模型切成多孔状,使其成为多孔三维数据模型。;步骤4、对构建植入材料的三维数据模型,进行应力分析,模型结构进一步优化;步骤5、用MAGICS软件对三维模型进行数据处理,设定成形方向、支撑类型以及成形精度,然后,利用切片软件对模型进行切片处理并将数据传入SLM成形机;步骤6、进行SLM成形,制成成形件;步骤7、对成形件进行热处理并进行清洗;步骤8、对成形件进行浸药处理;步骤9、对浸药处理的制品表面进行HA喷涂。
【技术特征摘要】
1.一种基于激光熔化成形技术的镁合金骨固定植入材料制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1、设计植入材料镁合金成分;首先利用ANSYS模拟软件根据植入位置骨所承受的力及此位置植入镁合金后镁合金的降解情况,及镁合金中各元素对镁合金力学性能、腐蚀性的影响规律,确定镁合金成分,再计算不同成分镁合金的力学性能及腐蚀特性,最终获得合理的镁合金成分;步骤2、使用CT扫描仪对患处进行CT扫描,采集受伤位置的轮廓尺寸;步骤3、根据CT扫描数据,通过逆向工程和镜像重建技术,利用Solidworks三维软件构建该骨板的多孔三维数据模型;,随后利用Solidworks三维软件的拉伸切除功能将该构件的三维数据模型切成多孔状,使其成为多孔三维数据模型。;步骤4、对构建植入材料的三维数据模型,进行应力分析,模型结构进一步优化;步骤5、用MAGICS软件对三维模型进行数据处理,设定成形方向、支撑类型以及成形精度,然后,利用切片软件对模型进行切片处理并将数据传入SLM成形机;步骤6、进行SLM成形,制成成形件;步骤7、对成形件进行热处理并进行清洗;步骤8、对成形件进行浸药处理;步骤9、对浸药处理的制品表面进行HA喷涂。2.根据权利要求1所述的一种基于激光熔化成形技术的镁合金骨固定植入材料制备方法,其特征在于:所述镁合金成分为Mg-Zn-La合金,其中Zn元素质量分数为0-8%,La元...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵占勇,白培康,李宝强,李玉新,刘斌,王建宏,
申请(专利权)人:中北大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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