[发明专利]一种分段多孔种植体及其设计制造方法

权利要求书

1.一种分段多孔种植体，其特征在于：所述分段多孔种植体包括头部和体部，在所述体部上沿其轴向设置有环绕其分布的螺纹结构，在所述体部和所述螺纹结构上设置有多孔结构，在所述体部的周向上所述多孔结构与主体结构交错分布，所述多孔结构沿所述体部的周向间隔设置并沿所述体部的轴向延伸，将所述体部分隔为体部主体段和体部多孔段，并且所述多孔结构将所述螺纹结构分隔为螺纹主体段和螺纹多孔段，所述螺纹多孔段与所述体部多孔段在同一个扇形截面内，所述体部多孔段的孔径沿径向从内到外梯度增大，所述螺纹多孔段的孔径小于所述体部多孔段的孔径。

2.根据权利要求1所述的分段多孔种植体，其特征在于：所述体部多孔段的孔径为150-400μm，所述体部多孔段的厚度为0.5-1.3mm，所述体部主体段的表面粗糙，粗糙度是4-20μm。

3.根据权利要求1所述的分段多孔种植体，其特征在于：所述螺纹多孔段的孔径一致，所述螺纹多孔段的孔径为60-140μm，所述螺纹多孔段的厚度为0.3-0.9mm。

4.根据权利要求1所述的分段多孔种植体，其特征在于：所述分段多孔种植体的外部被平均分成6块、8块或10块区域，所述多孔结构与主体段分别为交错设置的3块、4块或5块区域。

5.根据权利要求1所述的分段多孔种植体，其特征在于：所述分段多孔种植体的材料是纯钛或钛合金。

6.根据权利要求5所述的分段多孔种植体，其特征在于：所述体部多孔段和所述螺纹多孔段的应力均小于所述分段多孔种植体的材料屈服强度的60％。

7.一种分段多孔种植体的设计制造方法，包括如下步骤：

(1)利用通用医学软件计算患者需植入种植体部位骨骼的弹性模量；

(2)建立分段多孔种植体的CAD设计模型，所述分段多孔种植体包括头部和体部，在所述体部上沿其轴向设置有环绕其分布的螺纹结构，在所述体部和所述螺纹结构上设置有多孔结构，在所述体部的周向上所述多孔结构与主体结构交错分布，所述多孔结构沿所述体部的周向间隔设置并沿所述体部的轴向延伸，将所述体部分隔为体部主体段和体部多孔段，并且所述多孔结构将所述螺纹结构分隔为螺纹主体段和螺纹多孔段，所述螺纹多孔段与所述体部多孔段在同一个扇形截面内，所述体部多孔段的孔径沿径向从内到外梯度增大，所述螺纹多孔段的孔径小于所述体部多孔段的孔径；

(3)调节所述多孔结构CAD模型的孔径和厚度，使得所述体部的弹性模量与植入部位的骨骼的弹性模量相匹配，并利用通用有限元分析软件对所设计的分段多孔种植体的CAD模型进行有限元分析，模拟所述分段多孔种植体被植入患者体内后的力学环境，计算所述体部多孔段和所述螺纹多孔段的最大应力，以确保所述多孔结构满足强度要求；

(4)将满足强度要求的所述分段多孔种植体进行3D打印。

8.根据权利要求7所述的分段多孔种植体的设计制造方法，其特征在于：所述体部多孔段的孔径为150-400μm，所述体部多孔段的厚度为0.5-1.3mm，所述体部主体段的表面粗糙，粗糙度是4-20μm。

9.根据权利要求7所述的分段多孔种植体的设计制造方法，其特征在于：所述螺纹多孔段的孔径一致，所述螺纹多孔段的孔径为60-140μm，所述螺纹多孔段的厚度为0.3-0.9mm。

10.根据权利要求7所述的分段多孔种植体的设计制造方法，其特征在于：所述分段多孔种植体的外部被平均分成6块、8块或10块区域，所述多孔结构与主体段分别为交错设置的3块、4块或5块区域。

11.根据权利要求7所述的分段多孔种植体的设计制造方法，其特征在于：所述分段多孔种植体的材料是纯钛或钛合金。

12.根据权利要求11所述的分段多孔种植体的设计制造方法，其特征在于：所述体部多孔段和所述螺纹多孔段的应力均小于所述分段多孔种植体的材料屈服强度的60％。