CN114344560A

CN114344560A - 一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术

Info

Publication number: CN114344560A
Application number: CN202111653188.6A
Authority: CN
Inventors: 陈江平; 许奎雪; 史春生; 刘曙光; 刘迪
Original assignee: Langtai Meikang Medical Instrument Co ltd; Beijing Chunlizhengda Medical Instruments Co Ltd
Current assignee: Langtai Meikang Medical Instrument Co ltd; Beijing Chunlizhengda Medical Instruments Co Ltd
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2022-04-15

Abstract

本发明提供一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，包括：S1、对骨植入假体实行喷射处理；S2、去除经步骤S1获得物质表面的氧化层；S3、将经步骤S2处理后的骨植入假体浸泡以在其形成的孔洞内形成孔隙，取出在喷射惰性气体环境的同时放入碱性溶液中清洗、保存。优点是：使得假体表面形成的多级孔洞能够让骨组织和假体间形成一个骨结合区域,即不会影响假体的强度，同时还提高骨结合效率。

Description

一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术

技术领域

本发明涉及假体制造技术领域，具体地说是一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术。

背景技术

目前骨质入产品表面都有各种表面处理技术进行处理，其目的是为了使假体粗糙，同时提供足够的空间给骨组织完成骨长入。植体骨结合是种植体和骨组织接触并保持稳定结构的重要原因。除去宿主因素(患者的生理条件和骨量等)和医源性因素(手术损伤和负荷时机等)，影响骨结合的最主要的影响因素是种植体的表面处理；

然而现有技术中对于骨植入假体表面的粗糙处理仍然存在诸多不足，例如无法解决临床端反馈的涂层脱离问题，且表面处理后产品表面仍具有氧化层，严重影响产品愈合周期等等。

发明内容

本发明提供一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，目的是至少克服上述一种技术缺陷，使得植入后给骨组织提供更多的骨结合空间，缩短愈合周期。

为了实现上述发明目的，本发明提供了如下技术方案：

一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，包括：

S1、对骨植入假体实行喷射处理，在其表面形成若干跨度不等的孔洞；

S2、去除经步骤S1获得物质表面的氧化层；

S3、将经步骤S2处理后的骨植入假体浸泡以在其形成的孔洞内形成孔隙，取出在喷射惰性气体环境的同时放入碱性溶液中清洗、保存。

优选地，步骤S1中，喷射的压力大于等于0.5Mpa小于等于3Mpa，喷射时长为0.5～3min；介质为5-100目。

优选地，步骤S1中，骨植入假体材质为纯钛、钴铬钼或钛级金属材料中的一种。

优选地，步骤S2中，使用由浓硝酸、浓氢氟酸和水按x:y:100-x-y的比例配合而成的A溶液浸泡经步骤S1获得的骨植入假体；

其中，x为1～5,y为1～5。

优选地，步骤S2中使用A溶液浸泡时间为10～25min，温度20℃～40℃。

优选地，步骤S3中，使用由浓盐酸、浓硫酸和水按x:y:100-x-y的比例配合而成的B溶液浸泡经步骤S2获得的骨植入假体，以在孔洞中形成2um～20um孔隙；

其中，x为15～35,y为15～35。

优选地，步骤S3中使用A溶液浸泡时间为25～40min，温度65℃～85℃。

优选地，步骤S3中碱性溶液内含有Na₂HCO₃，且Na₂HCO₃的浓度为0.2～0.8％。

优选地，步骤S3中从取出到放入碱性溶液中的时间小于等于3min。

优选地，步骤S1中喷射处理使用的介质为：骨植入假体材质的氧化物颗粒。

本发明的一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其优点是：

1、本发明以先在骨植入假体表面形成氧化层的同时形成多级孔洞结构(即在其表面形成若干跨度不等的孔洞，且跨度范围为2-50um)，之后去除表面氧化层以及残留沙粒，再浸泡溶液腐蚀骨植入假体表面以在孔洞结构内形成孔隙(孔隙跨度为2-20um)，给骨组织生长提供空间，最后再喷射时无需专业车间中即可进行，不需要单独建立特殊车间就能完成粗糙化表面处理，大大降低了生产成本；

2、步骤S1中特殊介质的选择，防止介质与假体粘合，同种材料则不会引入其他元素材料；步骤S2中利用A溶液的强腐蚀性去除表面氧化层，同时可以解决第一步喷射导致的沙粒的残留问题；步骤S3中利用B溶液的的腐蚀性，腐蚀植体表面，浸泡时间的长短主要影响表面孔洞形成效果，浸泡温度主要影响反应速率；

3、本发明的粗糙化处理技术不用担心植入时涂层掉落问题；加工过程不会引入除本体外的其他元素，降低生物学风险，减少了喷涂材料逸出的风险；最后形成的产品表面也不会形成氧化层，加快了骨愈合周期，有利于远期稳定性；

4、本发明的粗糙化处理技术使得假体表面形成的多级孔洞能够让骨组织和假体间形成一个骨结合区域(2um～50um),即不会影响假体的强度，同时还提高骨结合效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1、图2、图3别为实施例一方法获得产品表面不同跨度孔洞的形貌图；

图4、图5、图6、图7分别为实施例四、实施例五、实施例六、实施例七经步骤S3后的形貌图，其中主要体现腐蚀效果。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本

实施例一：

S1、对纯钛材质制备的骨植入假体在0.5Mpa压力下常温下喷射0.5min，且喷射介质为粒径为5目的氧化钛颗粒；经过高压喷射后的假体表面形成一层氧化膜；

在具体实现过程中，该步骤内喷射时可以选择干喷(直接采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将Ti₂O喷出)或是湿喷砂(采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将Ti₂O和水的混合物喷出)；

S2、使用由浓硝酸、浓氢氟酸和水按x:y:100-x-y(其中x为1,y为1)的比例配合而成的A溶液浸泡在20℃条件下浸泡10min经步骤S1获得的骨植入假体，利用A溶液的强腐蚀性去除假体表面氧化层，同时可以解决第一步喷射导致的沙粒的残留问题；

S3、将经步骤S2处理后的骨植入假体使用由浓盐酸、浓硫酸和水按x:y:100-x-y(其中x为15,y为15)的比例配合而成的B溶液在65℃条件下浸泡25min，利用B溶液的的腐蚀性，腐蚀植体表面，并在其孔洞内形成孔隙，给骨组织生长提供空间，浸泡时间的长短主要影响表面孔洞形成效果，浸泡温度主要影响反应速率；

取出在喷射惰性气体环境的同时放入含浓度为0.2％的Na₂HCO₃碱性溶液(从取出放入该过程所需时长为2min)中清洗，再取出放入浓度为8％的NaCl溶液中保存(本实施例获得产品的形貌图如图1-3所示，为不同跨度孔洞的形貌图)。

实施例二：

S1、对钴铬钼制备的骨植入假体在2Mpa压力下常温下喷射1.5min，且喷射介质为粒径为60目的氧化钼颗粒；经过高压喷射后的假体表面形成一层氧化膜；

S2、使用由浓硝酸、浓氢氟酸和水按x:y:100-x-y(其中x为3,y为3)的比例配合而成的A溶液浸泡在30℃条件下浸泡18min经步骤S1获得的骨植入假体，利用A溶液的强腐蚀性去除假体表面氧化层，同时可以解决第一步喷射导致的沙粒的残留问题；

S3、将经步骤S2处理后的骨植入假体使用由浓盐酸、浓硫酸和水按x:y:100-x-y(其中x为25,y为25)的比例配合而成的B溶液在65℃条件下浸泡25min，利用B溶液的的腐蚀性，腐蚀植体表面，并在其孔洞内形成10um的孔隙，给骨组织生长提供空间，浸泡时间的长短主要影响表面孔洞形成效果，浸泡温度主要影响反应速率；

取出在喷射惰性气体环境的同时放入含浓度为0.5％的Na₂HCO₃碱性溶液(从取出放入该过程所需时长为2min)中清洗，再取出放入浓度为13％的NaCl溶液中保存。

实施例三：

S1、对纯钛材质制备的骨植入假体在3Mpa压力下常温下喷射3min，且喷射介质为粒径为100目的氧化钛颗粒；经过高压喷射后的假体表面形成一层氧化膜；

S2、使用由浓硝酸、浓氢氟酸和水按x:y:100-x-y(其中x为5,y为5)的比例配合而成的A溶液浸泡在40℃条件下浸泡25min经步骤S1获得的骨植入假体，利用A溶液的强腐蚀性去除假体表面氧化层，同时可以解决第一步喷射导致的沙粒的残留问题；

S3、将经步骤S2处理后的骨植入假体使用由浓盐酸、浓硫酸和水按x:y:100-x-y(其中x为35,y为35)的比例配合而成的B溶液在65℃条件下浸泡25min，利用B溶液的的腐蚀性，腐蚀植体表面，并在其孔洞内形成20um的孔隙，给骨组织生长提供空间，浸泡时间的长短主要影响表面孔洞形成效果，浸泡温度主要影响反应速率；

取出在喷射惰性气体环境的同时放入含浓度为0.8％的Na₂HCO₃碱性溶液(从取出放入该过程所需时长为2min)中清洗，再取出放入浓度为20％的NaCl溶液中保存。

实施例四：

与实施例一区别之处在于：

步骤S3中，B溶液在50℃条件下浸泡10min，骨植入假体使用氧化钛颗粒，如图4可知表面有Ti2O残留，没有形成合适的孔洞。

实施例五：

与实施例一区别之处在于：

步骤S3中，B溶液在65℃条件下浸泡10min，骨植入假体使用氧化钛颗粒，如图5可知表面有Ti2O残留，没有形成合适的孔洞，比图1好，但是多级孔洞还是不明显。

实施例六：

与实施例一区别之处在于：

步骤S3中，B溶液在50℃条件下浸泡50min，骨植入假体使用氧化钛颗粒，如图6可知有强烈的腐蚀效果图，形成了一些孔洞，但没有形成合适多级孔洞。

实施例七：

与实施例一区别之处在于：

步骤S3中，B溶液在65℃条件下浸泡50min，骨植入假体使用氧化钛颗粒，如图7可知有强烈的腐蚀效果图，没有形成孔洞，只有大片的腐蚀效果。

本发明中为明确说明的原理或步骤均为本领域技术人员经过常规技术方案可获得的，因此不做赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：包括如下步骤

S2、去除经步骤S1获得物质表面的氧化层；

2.根据权利要求1所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S1中，喷射的压力大于等于0.5Mpa小于等于3Mpa，喷射时长为0.5～3min；介质为5-100目。

3.根据权利要求1所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S1中，骨植入假体材质为纯钛、钴铬钼或钛级金属材料中的一种。

4.根据权利要求1所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S2中，使用由浓硝酸、浓氢氟酸和水按x:y:100-x-y的比例配合而成的A溶液浸泡经步骤S1获得的骨植入假体；

其中，x为1～5,y为1～5。

5.根据权利要求4所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S2中使用A溶液浸泡时间为10～25min，温度20℃～40℃。

6.根据权利要求1所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S3中，使用由浓盐酸、浓硫酸和水按x:y:100-x-y的比例配合而成的B溶液浸泡经步骤S2获得的骨植入假体，以在孔洞中形成2um～20um的孔隙；

其中，x为15～35,y为15～35。

7.根据权利要求6所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S3中使用A溶液浸泡时间为25～40min，温度65℃～85℃。

8.根据权利要求1所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S3中碱性溶液内含有Na₂HCO₃，且Na₂HCO₃的浓度为0.2～0.8％。

9.根据权利要求1所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S3中从取出到放入碱性溶液中的时间小于等于3min。

10.根据权利要求1所述一种骨植入假体表面的粗糙化处理技术，其特征在于：步骤S1中喷射处理使用的介质为：骨植入假体材质的氧化物颗粒。