專利名稱：一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金 螺絲釘。
背景技術(shù)：
中國專利公開號CN1440948涉及羥基磷灰石/碳納米管復(fù)合材料及其制備工藝， 本發(fā)明涉及一種羥基磷灰石與碳納米管的復(fù)合材料及其制備工藝。該復(fù)合材料主要由羥基 磷灰石和碳納米管兩部分組成。工藝過程為先采用化學(xué)沉淀法合成羥基磷灰石，不經(jīng)過固 液分離過程，直接與碳納米管復(fù)合制備出羥基磷灰石-碳納米管復(fù)合材料。該復(fù)合材料具 有良好的機械性能和生物相容性，同時具有一定的磁性及吸波性，可用于人體骨的修復(fù)、替 換及骨科疾病的體外物理治療等方面，并在人體承重骨及磁性和吸波材料方面具有應(yīng)用潛 力。中國專利公開號CN1451691涉及聚乳酸自修飾羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合材料及制 備方法，本發(fā)明提供一種聚乳酸自修飾羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合材料及制備方法，該方法 首先采用與復(fù)合材料基體結(jié)構(gòu)單元相同而分子量較小的聚乳酸修飾羥基磷灰石，然后將經(jīng) 過修飾的羥基磷石與相對分子量較高的聚乳酸基體進行復(fù)合，通過吸附、干燥、輥煉、模壓 成型制得復(fù)合材料。本發(fā)明的方法工藝簡單、不引入其它毒性無機或有機小分子，所制得的 復(fù)合材料初始抗彎強度高達114 210. 2MPa，生物相容性好。中國專利公開號CN1446588涉及玻璃基納米羥基磷灰石生物水泥及其制備方法， 本項發(fā)明涉及一種具有生物活性、能自行凝固成形的骨粘接劑(又稱生物水泥)，它是一種 多相復(fù)合物，由磷酸鹽玻璃相和納米羥基磷灰石晶體相所組成。磷酸鹽玻璃相賦予生物水 泥以優(yōu)良的生物相容性與生物活性，與調(diào)和液混合后，具有粘度逐漸增大的性能，形成的混 合物最終能自行固化，粘接骨組合件?；旌蠒r固化反應(yīng)的產(chǎn)物銨基磷酸鈣水化物經(jīng)人體生 理模擬液作用，生成新生態(tài)羥基磷灰石，對新骨的形成與生長起誘導(dǎo)作用。本發(fā)明用于外科 手術(shù)中的骨缺損的修補和人造骨與自然骨的粘接，有較高的耐壓強度，并具有抑制癌細(xì)胞 生長的功能。中國專利公開號CN1047627涉及羥基磷灰石人工骨質(zhì)材料制備方法，本發(fā)明屬于 羥基磷灰石人工骨質(zhì)材料制備技術(shù)，用氧化鈣和磷酸為原料合成羥基磷灰石，再經(jīng)成型燒 結(jié)制成顆粒狀或人體骨塊狀人工骨質(zhì)材料，原料便宜易得，工藝先進簡單。產(chǎn)品質(zhì)量可靠適 用，所制材料經(jīng)醫(yī)院骨科和手外科臨床應(yīng)用，取得滿意結(jié)果，無敗例發(fā)現(xiàn)。本材料機械強度 高，生物相容性和成骨性良好。中國專利公開號CN1065640涉及多孔型顆粒羥基磷灰石及制備方法，多孔型顆粒 羥基磷灰石是一種球形或類球形多孔顆粒人工骨材料，在顆粒內(nèi)部具有貫通孔隙，這些孔 隙有利于體液循環(huán)和新生骨組織的長入，新生骨在孔隙內(nèi)形成的結(jié)果可加速成骨過程并使 其形成的再建骨更接近于天然骨。其制備方法是濕法合成羥基磷灰石后，經(jīng)洗濾、烘干、粉 碎、顆粒成型，燒結(jié)等工序后再分篩為不同粒度等級的球形或類球形顆粒，并通過控制細(xì)粉粒度來控制顆粒的孔隙率。中國專利公開號CN1103849涉及均相沉淀制備球形羥基磷灰石的方法，本發(fā)明涉 及采用均相沉淀制備球形羥基磷灰石的方法，其具體的解決方案為在含有一定濃度的鈣 離子和磷酸根離子的水溶液中，加入沉淀劑或者絡(luò)和劑和氧化劑發(fā)生均相反應(yīng)，在一定反 應(yīng)條件下生成球形沉淀。其中，沉淀劑為尿素或者六次甲基四胺。絡(luò)和劑為乙二胺四乙 酸或者EDTA，氧化劑為過氧化氫；本發(fā)明不涉及造粒過程，工藝、設(shè)備簡單、易操作，成本 低；可直接生成球形沉淀，采用本發(fā)明可得到各種粒徑的球粒，其中球形羥基磷灰石顆粒， 用于液相色譜填充介質(zhì)，效果良好。中國專利公開號CN1190136涉及醫(yī)用植入物的離子束增強沉積羥基磷灰石鍍層 的制備方法，本發(fā)明涉及一種醫(yī)用植入物的離子束增強沉積羥基磷灰石鍍層的制備方法， 該方法用50%羥基磷灰石的燒結(jié)陶瓷為濺射靶。首先用Ar離子轟擊樣品進行清洗，然后在 保持有水蒸汽分壓下以離子束轟擊濺射靶，在基底樣品表面濺射成膜，同時輔以高能Ar離 子束轟擊基底樣品，將膜樣品從真空室中取出，加熱至380 420°C，在潮濕空氣中退火。本 發(fā)明制備的鍍層具有膜與基片的結(jié)合力強，膜本身致密度高、生物相容性優(yōu)良等優(yōu)點。中國專利公開號CN1203189涉及改進的將珊瑚轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基磷灰石“人工骨”的制 備工藝，發(fā)明涉及一種改進的將珊瑚轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基磷灰石“人工骨”的制備工藝。其是用高濃 度磷酸鹽溶液浸泡珊瑚，在lkg/cm2 300kg/cm2壓力下190°C 200°C反應(yīng)7 8小時，用 蒸餾水在100°C下洗滌至無有機鹽成分，脫水，IOCTC干燥、高溫和氣體消毒。本工藝可在低 中壓條件下進行，反應(yīng)所需的時間更為縮短，制成的成品在酸性介質(zhì)中溶解緩慢，質(zhì)量高， 價格低。制成的成品可在骨科、口腔及眼科整形中應(yīng)用。中國專利公開號CN1213644涉及抗菌羥基磷灰石鍍層的制備方法，本發(fā)明涉及一 種抗菌羥基磷灰石鍍層的制備方法，該方法首先是在清洗過的樣品表面濺射沉積羥基磷灰 石鍍層，然后將鍍完膜的樣品放在濃度為20-100ppm的AgN03溶液中，室溫下浸泡24-48 小時，即為具有抗菌羥基磷灰石鍍層的樣品。本發(fā)明制備的樣品，其殺菌率在24小時內(nèi)達 100%，對巨噬細(xì)胞、成骨細(xì)胞等無毒副作用，具有良好的生物相容性。中國專利公開號CN1270841涉及水熱合成納米羥基磷灰石生物涂層的復(fù)合制備 工藝，本發(fā)明涉及金屬牙種植體及骨植入體表面生物活性改性用納米針狀羥基磷灰石生物 涂層的等離子噴涂-水熱合成復(fù)合制備工藝，以磷酸氫鈣或磷酸鈣為初始粉料，采用等離 子噴涂技術(shù)在金屬表面制備初態(tài)涂層，并對初態(tài)涂層進行水熱合成，得到的涂層為內(nèi)應(yīng)力 低、結(jié)合強度適中、高純度與高結(jié)晶度的納米針狀羥基磷灰石，其組態(tài)與骨中磷灰石的組態(tài) 極為相近。中國專利公開號CN101185776涉及一種納米羥基磷灰石/聚合物復(fù)合骨替代材 料的制備方法，本發(fā)明是一種納米羥基磷灰石/聚合物復(fù)合骨替代材料的制備方法，納米 羥基磷灰石(n-HA)非水溶膠與聚合物原位共混制備的n-HA/聚合物復(fù)合骨替代材料，其 中n-HA的含量為20-60wt%。制備方法包括將具有極性和親水性的高分子聚合物溶入有 機溶劑；與n-HA溶膠攪拌共混，使n-HA顆粒在聚合物中均勻分布并與之形成化學(xué)鍵合；后 經(jīng)離心分離、干燥、熱壓成型等得到n-HA/聚合物復(fù)合材料。本發(fā)明制備的復(fù)合骨替代材料 中納米尺度的羥基磷灰石均勻分布在聚合物基體中，并與聚合物形成強的化學(xué)鍵和，不但 具備高的拉伸和彎曲強度及適宜的彈性模量等力學(xué)性能，而且保證材料有良好的生物相容性，滿足臨床對人體承重骨修復(fù)材料的使用要求。中國專利公開號CN101199869涉及液晶羥基磷灰石/聚合物復(fù)合各向異性骨替 代材料及其制備方法，一種液晶羥基磷灰石/聚合物復(fù)合各向異性骨替代材料及其制備 方法，包括以下步驟(1)將具有極性和親水性的高分子聚合物溶入有機溶劑；(2)與適量 n-HA液晶攪拌共混，使液晶n-HA顆粒在聚合物中均勻取向排列；(3)加熱共混液使有機液 體揮發(fā)；(4)將混溶濃縮物在超低溫度下冷凍，固定n-HA在聚合物中的有序排列；(5)干 燥24h ； (6)熱壓成型，得到n-HA/聚合物生物復(fù)合材料。所說的n-HA為直徑15-20nm長 200-300nm棒狀液晶顆粒，并沿一定方向均勻分布在聚合物基體中，使沿η_ΗΑ排列方向的 力學(xué)性能大大優(yōu)化，即從成分、結(jié)構(gòu)、性能上實現(xiàn)對自然骨的仿生，滿足臨床對人體承重骨 替代材料的使用要求。羥基磷灰石，Hydroxyapatite,簡稱ΗΑ，物理化學(xué)性質(zhì)熔點1650°C，比重 3. 16g/cm，溶解度0. 4ppm, Ca/P :1· 67，結(jié)晶構(gòu)造六角晶系，產(chǎn)品規(guī)格粉末、多孔顆粒、塊 狀(非標(biāo)定型)產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域骨替代材料、整形和整容外科、齒科、層析純化、補鈣劑， 羥基磷灰石，又稱羥磷灰石，是鈣磷灰石(Ca5(PCM)3(OH))的自然礦物化。但是經(jīng)常被寫成 (Ca10(PO4)6(OH)2)的形式以突出它是由兩部分組成的羥基與磷灰石。OH-基能被氟化物、 氯化物和碳酸根離子代替，生成氟基磷灰石或氯基磷灰石。高達50%的骨骼都是由均勻成 分的無機羥基磷灰石構(gòu)成。目前廣泛應(yīng)用于制造認(rèn)同牙齒或骨骼成份的尖端新素材。功 能效果健康亮白，去除牙菌斑，改善牙齦問題，防止蛀牙，清新口氣，制法可由Ca (PO4) 2和 CaCO3按擬定比例在高溫下反應(yīng)同時注入高壓水蒸氣，粉末經(jīng)NH4Cl水溶液洗滌后干燥而 成，分多孔型和致密型兩種，前者是粉料發(fā)泡后于1250°C燒結(jié)制備，后者成型后于1250°C 燒結(jié)而成。分布廣泛存在于人體和牛乳中，人體內(nèi)主要分布于骨骼和牙齒中，牛乳內(nèi)主要 分布于酪蛋白膠粒和乳清中。因此，常把HA涂覆在力學(xué)性能較好的生物惰性金屬表面如鈦 或鈦合金的表面，得到兼有兩者優(yōu)點的復(fù)合材料。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金 螺絲釘。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘，其特征在于，在鈦合金螺絲釘上設(shè)有羥基 磷灰石層；所述的羥基磷灰石層的厚度為10 100 μ m ；優(yōu)選為60 μ m ；本實用新型的制備方法將鋼板置于仿生溶液中，進行仿生溶液生長法進行制備。仿生溶液生長法是先配制一種與人體體液組成幾乎相同的仿生溶液SBF，然后將 金屬基體置于此溶液中，模仿自然界生理磷灰石的礦化機制，在金屬基體表面上生長出HA 涂層。其基本原理為先對金屬基體進行堿液預(yù)處理，在其表面形成金屬氧化物層，同時配 制與人體體液組成幾乎相同的模擬體液BF;然后將金屬基體材料置入用于磷灰石晶核化 介質(zhì)的SBF溶液中，在SBF溶液中鈦表面磷灰石的核化稱為誘導(dǎo)期；而SBF溶液對磷灰石高 度過飽和，是磷灰石晶核生長的介質(zhì)，金屬基體材料置入后，磷灰石晶核在原位自發(fā)生長形 成涂層，稱為生長期；由此在仿生物環(huán)境條件下，金屬基體材料表面金屬氧化物層與模擬體液作用形成羥基磷灰石涂層，其主要是含Ca，P的涂層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的積極效果是本實用新型的鈦合金螺絲釘，仿生沉積的磷灰石層具有如下的優(yōu)越性(1)由于 仿生磷灰石層的成分更接近于人體骨無機質(zhì)，而可望具有高的生物相容性和骨結(jié)合能力； (2)在低溫下進行，為共沉積蛋白質(zhì)等生物大分子提供了可能性；(3)可在形狀復(fù)雜多孔的 基體上形成均勻的涂層；(4)工藝簡便，費用較低。

圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中的標(biāo)號分別為1、羥基磷灰石層，2、鈦合金螺絲釘。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進行做進一步的說明。實施例1請參見附圖1，一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘，在鈦合金螺絲釘2上設(shè)有羥 基磷灰石層1 ；所述的羥基磷灰石層的厚度為50 μ m ；本實用新型的制備方法將鋼板置于仿生溶液中，進行仿生溶液生長法進行制備。仿生溶液生長法是先配制一種與人體體液組成幾乎相同的仿生溶液SBF，然后將 金屬基體置于此溶液中，模仿自然界生理磷灰石的礦化機制，在金屬基體表面上生長出HA 涂層。其基本原理為先對金屬基體進行堿液預(yù)處理，在其表面形成金屬氧化物層，同時配 制與人體體液組成幾乎相同的模擬體液BF;然后將金屬基體材料置入用于磷灰石晶核化 介質(zhì)的SBF溶液中，在SBF溶液中鈦表面磷灰石的核化稱為誘導(dǎo)期；而SBF溶液對磷灰石高 度過飽和，是磷灰石晶核生長的介質(zhì)，金屬基體材料置入后，磷灰石晶核在原位自發(fā)生長形 成涂層，稱為生長期；由此在仿生物環(huán)境條件下，金屬基體材料表面金屬氧化物層與模擬體 液作用形成羥基磷灰石涂層，其主要是含Ca，P的涂層。所述的仿生溶液為在800ml蒸餾水中依順序加入NaC17. 996g，NaHCO3O. 350g， KC10. 224g, K2HPO4 ·3Η200· 228g, MgCl2 ·6Η200· 305g, CaCl2O. 278g, Na2SO4O. 071g，用 50mmol/ L緩血酸胺(CH2OH) · 3CNH2和0. IMHCl緩沖pH值7. 2，溫度37°C，定容至1000ml，即制成 本實用新型中使用的SBF。配制后的離子終濃度與人體血漿離子濃度幾乎相同。將羥基磷 灰石加入到溶液中，再將鋼板置于其溶液中，緩慢反應(yīng)，時間為1周左右，取出風(fēng)化，自然干 燥，得到含有羥基磷灰石的鈦合金螺絲釘。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾 也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘，其特征在于，在鈦合金螺絲釘上設(shè)有羥基磷灰石層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘，其特征在于，所述的羥 基磷灰石層的厚度為10 100 u m。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘，其特征在于，所述的羥 基磷灰石層的厚度為60iim。
專利摘要本實用新型涉及一種用于骨科手術(shù)中的鈦合金螺絲釘，在鈦合金螺絲釘上設(shè)有羥基磷灰石層；所述的羥基磷灰石層的厚度為10～100μm；優(yōu)選為60μm。本實用新型的優(yōu)點由于仿生磷灰石層的成分更接近于人體骨無機質(zhì)，而可望具有高的生物相容性和骨結(jié)合能力；在低溫下進行，為共沉積蛋白質(zhì)等生物大分子提供了可能性；工藝簡便，費用較低。
文檔編號A61L31/08GK201710455SQ20102025571
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者劉欣偉, 商慧娟, 彭大振, 胡月靜, 趙東風(fēng), 陳兵, 高建軍, 黃禮戰(zhàn) 申請人:劉欣偉