[发明专利]增材制造骨科植入物的处理

说明书

通过增材制造产生骨科植入物，然后通过机械侵蚀、化学侵蚀或机械侵蚀和化学侵蚀的组合来改良外部表面和内部表面。表面改良去除碎屑，并且还产生增强骨生长的微米尺度结构和纳米尺度结构。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月20日提交的美国临时申请第62/258,251号的优先权，其全部内容并入本文作为参考并用于所有目的。

技术领域

本发明总体上涉及医疗植入物制造领域。具体而言，本发明涉及一种产生处理，其中医疗植入物通过增材(additive)处理构建，其中产生处理包括，任何顺序的，对植入物进行的应力释放或热等静压或热单轴压力，和/或侵蚀外表面，而在某些方面，还包括侵蚀内表面。

背景技术

在整个说明书中引用了各种出版物，包括专利、公开的申请、技术文章和学术文章。为了所有目的，这些引用的出版物中的每一个都通过引用整体并入本文。

骨科(又作整形外科)植入物可以使用常规的减材(subtractive)方法制造，例如铣削、车削、钻孔或锯切。它们也可以使用增材方法产生，其中晶体或颗粒形式的材料通过能量源熔融并且在液态时将其彼此层叠或施加以形成生长结构。尽管如此，增材产生的植入物尚未发挥其促进骨整合和融合的全部潜力。在本领域中仍然需要推广并增加由增材制造处理提供的独特属性。

发明内容

本发明的特征在于用于产生骨科植入物的方法，该植入物具有促进骨生长的纳米尺度结构。该方法总体上包括根据所需的形状增材构建骨科植入物。在增材构建植入物之后，产生处理包括，任何顺序的，应力释放植入物或用热等静压处理植入物，或用热单轴压力处理植入物，和/或侵蚀植入物的一个或多个表面。侵蚀可以包括机械侵蚀(例如，用有机或无机介质喷射表面，有机或无机介质优选是可溶的，并且可以是微粒的)，化学侵蚀(例如用酸或碱处理表面)或一系列机械和化学侵蚀。骨科植入物优选是金属的，而不是聚合物的。该金属优选钛或其合金。钛合金可以包括钛、铝和钒的合金或者可以包括镍钛诺。

增材构建可以包括将金属的粉末、微粒、颗粒、线、碎片或其组合相继层叠和熔融成骨科植入物的形状，或者相继层叠预熔的金属。增材构建可以包括将金属的粉末、微粒、颗粒、线、碎片或其组合相继层叠并烧结成骨科植入物的形状。增材构建可以包括将金属的粉末、微粒、颗粒、线、碎片或其组合物相继层叠和交替熔融并烧结成骨科植入物的形状。在增材构建期间，可以允许一层在下一层铺设之前部分或完全固化。增材构建优选地在垂直构建方向上进行。在某些方面，增材构建物在水平构建方向上进行。

机械侵蚀可以包括用有机或无机介质侵蚀一个或多个表面。介质优选可溶于水介质，包括酸性水介质或碱性水介质。机械侵蚀优选赋予一个或多个表面微米尺度结构。微米尺度结构可包括约1μm至约200μm的最大峰谷高度。微米尺度结构可以包括约-2至约2的偏度。微米尺度结构可以包括约1至约9的峰度。微米尺度结构可包括约1μm至约200μm的最大峰谷高度和约-2至约2的偏度。微米尺度结构可以包括从约1μm至约200μm的最大峰谷高度和约1至约9的峰度。微米尺度结构可以包括约1μm至约200μm的最大峰谷高度、约-2至约2的偏度以及约1至约9的峰度。在某些方面，机械侵蚀从一个或多个表面去除微粒碎屑。碎屑可以包括金属的部分或完全未熔融或未烧结的粉末、微粒、颗粒、线、碎片或其组合。外表面可以是机械侵蚀的。内表面可以是机械侵蚀的。当植入体植入体内时，侵蚀的表面可以接触骨或骨移植材料。侵蚀的表面可促进新骨生长，使得表面在植入时和植入后不立即接触骨或骨移植材料，而是在植入一段时间后接触骨，新骨从这些表面上并向外生长。在某些方面，采用机械侵蚀而没有进一步的化学侵蚀。