一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体与制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体与制备方法，包括骨融合端、注塑密封板和大孔隙端，骨融合端的多个固定柱和微孔隙层连接，支撑板和微孔隙层连接，大孔隙端的大孔层设置在微孔隙层的一侧，PEEK层覆盖大孔层。通过多个固定柱和宿主骨钻出的孔配合以提供初始固定，在固定柱的一端设置有微孔隙层，使得可以降低金属植入体的弹性模量，避免应力遮蔽，另外连通的微孔隙为骨组织长入提供空间；大孔层由钛合金、钴铬钼合金、钽合金制成，上面开有多个孔，方便注塑时熔化的PEEK材料进入连通孔隙，形成两种材料的相互嵌入式固定，从而有效提升植入体的骨传导性和成骨能力，延长植入体的使用寿命。延长植入体的使用寿命。延长植入体的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体与制备方法


[0001]本专利技术涉及骨科关节制造领域，尤其涉及一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体与制备方法。

技术介绍

[0002]针对关节骨缺损、骨病变、骨坏死等疾病，主要的方式是采用关节假体植入融合的方式进行修复。
[0003]现有的关节假体主要采用聚醚醚酮(PEEK)和合金材料作为植入假体，然而，PEEK材料的疏水性使得细胞在上面的吸附能力弱，骨整合能力差，其生物惰性难以实现与宿主骨结合，降低了植入物的初始固定和长期稳定性；合金材料包括钛合金、骨骼钼合金、钽合金在内的医用金属材料具有良好的生物相容性、优异的力学性能，是骨科植入体的常用材料，但其弹性模量远超过生物自然骨，易造成应力遮蔽，使骨组织生长缺乏应力刺激和力传导，不利于植入后的生物固定；将金属材料作为关节植入体，也会因为弹性模量不匹配，使自然骨关节发生退化，对长期植入造成不利影响。
[0004]因此，现有的关节假体稳定性和生物相容性不够，使得在承受长时间的生活日常运动后容易失去效果，从而使得植入体的使用寿命较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体与制备方法，旨在解决现有的关节假体稳定性和生物相容性不够使得关节假体容易失效的问题。
[0006]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体，包括骨融合端、注塑密封板和大孔隙端，所述骨融合端包括固定柱、微孔隙层和支撑板，所述固定柱的数量有多个，多个所述固定柱与所述微孔隙层固定连接，并位于所述微孔隙层的一侧，所述支撑板与所述微孔隙层固定连接，并位于所述微孔隙层远离所述固定柱的一侧，所述注塑密封板与所述支撑板固定连接，并位于所述支撑板远离所述微孔隙层的一侧，所述大孔隙端包括PEEK层和大孔层，所述大孔层与所述注塑密封板固定连接，并位于所述注塑密封板远离所述支撑板的一侧，所述PEEK层与所述大孔层固定连接，并覆盖所述大孔层，PEEK为聚醚醚酮。
[0007]其中，所述微孔隙层的孔隙大小为0.25-0.8mm、孔隙率50％-80％。
[0008]其中，所述固定柱的直径为6-12mm。
[0009]其中，所述大孔层的孔隙大小为0.4-1mm，孔隙率60％-90％。
[0010]第二方面，本专利技术还提供一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体的制备方法，包括：基于宿主骨组织采用梯度多孔设计微孔隙层；根据骨组织强度要求设计多根固定柱；采用金属材料基于3D打印制造骨融合端；将注塑密封板和大孔层与骨融合端固定形成植入体；基于骨关节模型制造PEEK层模具将植入体放入PEEK层模具注塑。
[0011]其中，所述金属材料包括Ti6Al4V、纯钛、钴铬钼合金、钽合金。
[0012]其中，所述基于宿主骨组织采用梯度多孔设计微孔隙层的具体步骤是：通过CT或MRI获取宿主骨融合区域的孔隙形态和孔隙大小；将该孔隙分布映射为多孔植入体的微孔隙层参数。
[0013]其中，所述骨组织强度要求设计多根固定柱的具体步骤是：获取宿主骨的三维模型；基于三维模型设计固定柱的倾角；基于三维模型设计固定柱的直径和数量。
[0014]本专利技术的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体与制备方法，骨融合端和注塑密封板主要采用钛合金、骨骼钼合金、钽合金制成，通过多个所述固定柱和宿主骨钻出的孔配合以提供初始固定，在所述固定柱的一端设置有所述微孔隙层，使得可以降低金属植入体的弹性模量，避免应力遮蔽，使宿主骨获得良好的力学刺激，提高植入体的骨传导性，另外连通的微孔隙为骨组织长入提供空间，使宿主骨与植入体之间形成坚强的生物固定，提高植入体的成骨能力，所述支撑板主要用于和所述注塑密封板连接以在注塑时可以将所述微孔隙层和所述大孔隙端隔离，避免PEEK材料在注塑时渗出到所述微孔隙层中；所述大孔隙端由所述大孔层和所述PEEK层组成，所述大孔层由钛合金、骨骼钼合金、钽合金制成，上面开有多个孔，方便注塑时熔化的PEEK材料进入连通孔隙，形成两种材料的相互嵌入式固定。本专利技术的植入关节假体具有良好的生物相容性和耐磨性、设置所述微孔隙层方便骨长入形成稳定固定的优点，避免应力遮蔽和骨整合能力不足等问题，有效提升植入体的骨传导性和成骨能力，延长植入体的使用寿命，从而解决现有的关节假体稳定性和生物相容性不够使得关节假体容易失效的问题。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体的结构图；
[0017]图2是本专利技术的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体应用到足踝距骨植入的示意图；
[0018]图3是本专利技术的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体注塑过程的原理图；
[0019]图4是本专利技术的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体的制备方法的流程图；
[0020]图5是本专利技术的基于宿主骨组织采用梯度多孔设计微孔隙层的流程图；
[0021]图6是本专利技术的根据骨组织强度要求设计多根固定柱的流程图；
[0022]图7是本专利技术的基于骨关节模型制造PEEK层模具的流程图；
[0023]图8是本专利技术的将植入体放入PEEK层模具注塑的流程图。
[0024]1-骨融合端、2-注塑密封板、3-大孔隙端、11-固定柱、12-微孔隙层、13-支撑板、31-PEEK层、32-大孔层、A-宿主骨、B-植入骨、C-PEEK层模具。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]请参阅图1和图2，本专利技术提供一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体；
[0028]包括骨融合端1、注塑密封板2和大孔隙端3，所述骨融合端1包括固定柱11、微孔隙层12和支撑板13，所述固定柱11的数量有多个，多个所述固定柱11与所述微孔隙层12固定连接，并位于所述微孔隙层12的一侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体，其特征在于，包括骨融合端、注塑密封板和大孔隙端，所述骨融合端包括固定柱、微孔隙层和支撑板，所述固定柱的数量有多个，多个所述固定柱与所述微孔隙层固定连接，并位于所述微孔隙层的一侧，所述支撑板与所述微孔隙层固定连接，并位于所述微孔隙层远离所述固定柱的一侧，所述注塑密封板与所述支撑板固定连接，并位于所述支撑板远离所述微孔隙层的一侧，所述大孔隙端包括PEEK层和大孔层，所述大孔层与所述注塑密封板固定连接，并位于所述注塑密封板远离所述支撑板的一侧，所述PEEK层与所述大孔层固定连接，并覆盖所述大孔层，PEEK为聚醚醚酮。2.如权利要求1所述的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体，其特征在于，所述微孔隙层的孔隙大小为0.25-0.8mm、孔隙率50％-80％。3.如权利要求1所述的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体，其特征在于，所述固定柱的直径为6-12mm。4.如权利要求1所述的一种多孔金属与PEEK复合的植入关节假体，其特征在于，所述大孔层的孔隙大小为0.4-1mm，孔隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，谢海琼，张凯飞，
申请(专利权)人：重庆熙科医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：