[发明专利]一种分段多孔种植体及其设计制造方法

说明书

本发明涉及一种分段多孔种植体及其设计制造方法，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，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。本发明解决了现有种植体的多孔结构容易破损的问题，强度高，使用更安全。

技术领域

本发明涉及一种医用植入生物材料及其设计制造方法，具体涉及一种分段多孔种植体及其设计制造方法。

背景技术

多孔种植体的粗糙表面利于植入后和周围骨结合，形成稳固的固定。现有的种植体多通过等离子喷涂或喷砂的方法制造粗糙的表面，而这些方法获取的粗糙表面在结构上容易造成颗粒脱落或污染。用3D打印的方法制造多孔种植体，可以解决上述问题。且3D打印的多孔种植体能预先设计孔的形状、大小和分布，使之满足骨生长的要求和种植体本身的强度。

现有用3D打印制造多孔种植体的专利申请号为201410691945.2，其公开号为CN104352285A，该专利中的种植体包括头部和体部两部分，体部外侧为多孔网架体。多孔网架体具有不同的弹性模量，手术时选择和患者自身骨骼弹性模量最为接近的产品。但该专利存在以下问题：一、该专利没有考虑多孔结构对种植体强度的影响，多孔结构所占体积较大时，种植体可能会出现断裂的情况；二、该专利整个种植体体部和螺纹处均为多孔结构，在植入的过程中或者植入后种植体受较大的横向力时，可能会出现多孔结构破损的情况。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种强度高、避免多孔结构破损的分段多孔种植体及其设计制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分段多孔种植体，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，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。

优选的，所述体部多孔段的孔径沿径向从内到外梯度增大，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，所述分段多孔种植体的材料是纯钛或者钛合金。

优选的，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％。

优选的，所述体部的内部设置有通孔。

本发明解决其技术问题所采用的另一个技术方案是：

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，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；