51和兩個粉末輸送通道52。其中，粉末混合裝置51具有粉末混合腔511，粉末混合裝置51的下部具有出粉口 512,出粉口 512與粉末混合腔511連通，并且出粉口 512位于基礎(chǔ)平臺60的上方。兩個粉末輸送通道52各粉末輸送通道52的出口與粉末混合腔511均連通。熔融裝置包括高能束通道70,高能束通道70設(shè)置在粉末混合腔511內(nèi)，并且高能束通道70豎直設(shè)置并位于粉末混合腔511的中心位置，粉末混合腔511內(nèi)設(shè)置有螺旋結(jié)構(gòu)513,螺旋結(jié)構(gòu)513包括盤繞在高能束通道70的周向外側(cè)的螺旋導(dǎo)向面。兩個粉末輸送通道52相對高能束通道70對稱設(shè)置。高能束通道70中通入激光束、離子束或電子束等高能束，這些高能束在高能束通道70中聚焦，并在粉末混合裝置51的出粉口 512處熔融金屬粉末。通過鋪粉裝置50鋪設(shè)在基礎(chǔ)平臺60上的金屬粉末在高能束通道70的作用下形成金屬零件。
[0043]在對金屬零件加工過程中，基礎(chǔ)平臺60既可以在水平方向和豎直方向平動，還可以全方位旋轉(zhuǎn)。在出粉口 512處熔融的金屬粉末輸送到上述基礎(chǔ)平臺60的預(yù)置位置，隨基礎(chǔ)平臺60的運動而堆積出所需的形狀，從而形成金屬零件。需要說明的是，可以根據(jù)具體金屬零件的形狀，通過電腦編程控制基礎(chǔ)平臺60的運動。
[0044]當金屬零件加工裝置開始工作時，通過鋪粉裝置50的兩個粉末輸送通道52向粉末混合腔511中輸送金屬粉末，該金屬粉末沿螺旋導(dǎo)向面螺旋下降，在下降過程中進行多次混合，從而在出粉口 512處混合均勻。混合均勻后的金屬粉末通過出粉口 512輸出至上述基礎(chǔ)平臺60,并且該出粉口 512處的金屬粉末在高能束通道70的作用下熔融，由于鋪粉裝置50與基礎(chǔ)平臺60之間具有相對運動(即出粉口 512與基礎(chǔ)平臺60之間具有相對運動)，熔融后的金屬粉末在上述基礎(chǔ)平臺60堆疊形成金屬零件。
[0045]需要說明的是，粉末輸送通道52的數(shù)量為兩個，在兩個粉末輸送通道52中通入不同的金屬粉末，根據(jù)待加工的金屬零件的具體需要通過電腦程序來精確控制每個粉末輸送通道52輸送金屬粉末的種類、輸送比例、輸送量以及開啟的時間等，從而實現(xiàn)打印雙金屬零件。當然，粉末輸送通道52的數(shù)量可以根據(jù)具體需要進行選擇，粉末輸送通道52的數(shù)量一般為2?20個。
[0046]如圖1所示，在實施例一的雙金屬假體部件中，骨結(jié)合金屬層10為多孔金屬結(jié)構(gòu)，并且上述多孔金屬結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為鈦合金。金屬耐磨層20的材質(zhì)為鈷合金。其中，鈷合金的彈性模量大，表面光潔度好，金屬耐磨層20的厚度為0.2?5mm。鈦合金的生物相容性好，具體地，可以采用鈦六鋁四釩、鈦六鋁七鈮等。骨結(jié)合金屬層10的厚度為1?3_，其具有三維貫通的微孔，孔徑為300?1000 μ m。上述微孔可以誘導(dǎo)人體骨細胞很好地長入微孔中，達到與骨結(jié)合金屬層10內(nèi)部絞鎖，從而使雙金屬假體部件與人體骨結(jié)合牢固。此外，多孔金屬結(jié)構(gòu)能夠明顯地將金屬材料的彈性模量降至與人體骨的彈性模量相一致，從而避免應(yīng)力遮擋，使假體在人體內(nèi)長期穩(wěn)定。當然，骨結(jié)合金屬層10和金屬耐磨層20的材質(zhì)、厚度及結(jié)構(gòu)不限于此，在圖中未示出的實施方式中，骨結(jié)合金屬層10和金屬耐磨層20也可以為符合要求的其他形式的材質(zhì)、厚度及結(jié)構(gòu)。
[0047]如圖1所示，在實施例一的雙金屬假體部件中，過渡層30為鈦鈷合金，過渡層30的材質(zhì)中的鈦合金含量比例由骨結(jié)合金屬層10至金屬耐磨層20的方向逐漸遞減，過渡層30的材質(zhì)中的鈷合金含量比例由骨結(jié)合金屬層10至金屬耐磨層20的方向逐漸遞增。由于骨結(jié)合金屬層10和金屬耐磨層20分別采用兩種金屬材料，過渡層30為鈦鈷合金可以使材料的性能(如剛度、彈性模量等)有均勻的變化，不會產(chǎn)生因兩種材料直接接合而產(chǎn)生接合不牢、熱收縮不一致、彈性模量、剛度相差太大的問題。
[0048]具體地，過渡層30的厚度為b，b的層厚為0.02?5mm。由于3D打印的片層文件的厚度為a，3D打印設(shè)備的層厚的倍數(shù)n = b/a。過渡層30的材質(zhì)中的鈦合金含量比例由骨結(jié)合金屬層10至金屬耐磨層20的方向按照1/nX 100%的比例逐漸遞減，過渡層30的材質(zhì)中的鈷合金含量比例由骨結(jié)合金屬層10至金屬耐磨層20的方向按照1/nX 100%的比例逐漸遞增。
[0049]如圖1所示，在實施例一的雙金屬假體部件中，脛骨平臺假體部件包括平臺主體41和設(shè)置在平臺主體41下方的支撐部42,金屬耐磨層20、過渡層30以及骨結(jié)合金屬層10的一部分形成平臺主體41，骨結(jié)合金屬層10的另一部分形成支撐部42。上述結(jié)構(gòu)的脛骨平臺假體結(jié)構(gòu)簡單，容易成型，易于實現(xiàn)。
[0050]如圖2所示，實施例二的雙金屬假體部件與實施例一的主要區(qū)別在于，脛骨平臺假體部件包括平臺主體41和設(shè)置在平臺主體41下方的支撐部42,金屬耐磨層20、過渡層30的一部分以及骨結(jié)合金屬層10的一部分形成平臺主體41，過渡層30的另一部分及骨結(jié)合金屬層10的另一部分形成支撐部42。上述結(jié)構(gòu)的脛骨平臺假體的強度高，可以有效地防止支撐部42斷裂、或者支撐部42與平臺主體41之間連接處斷裂。
[0051]在現(xiàn)有技術(shù)中，膝關(guān)節(jié)的股骨髁一般采用鈷合金材料制成。采用鈷合金股骨髁雖然對聚乙烯墊片的磨損小，但是與人體骨的結(jié)合不好，其彈性模量與人體骨的彈性模量相差大，易產(chǎn)生應(yīng)力遮擋，容易造成術(shù)后骨質(zhì)疏松、退化，進而影響術(shù)后假體長期的穩(wěn)定性。
[0052]如圖3所示，實施例三的雙金屬假體部件與實施例一的主要區(qū)別在于，雙金屬假體部件為股骨髁假體部件。上述股骨髁假體部件包括骨結(jié)合金屬層10、設(shè)置在骨結(jié)合金屬層10 —側(cè)的金屬耐磨層20以及設(shè)置在骨結(jié)合金屬層10和金屬耐磨層20之間的過渡層30。同時，骨結(jié)合金屬層10、過渡層30以及金屬耐磨層20通過激光或高能電子束快速成型技術(shù)熔融成型。上述結(jié)構(gòu)可以有效地提高關(guān)節(jié)假體置換質(zhì)量以及術(shù)后假體長期的穩(wěn)定性。
[0053]在現(xiàn)有技術(shù)中，髖關(guān)節(jié)假體由股骨柄、股骨頭、內(nèi)襯、髖白杯等組成。股骨柄、股骨頭、髖臼杯采用金屬材料制成，內(nèi)襯采用醫(yī)用高分子聚乙烯制成。其中，髖關(guān)節(jié)假體的股骨柄采用鈦合金、鈷合金或不銹鋼材料制成。采用鈦合金股骨柄雖然與人體骨的生物相容性好，但是關(guān)節(jié)表面光潔度不好，容易與聚乙烯墊片之間摩擦產(chǎn)生磨損顆粒，從而造成骨溶解。而采用鈷合金股骨柄雖然對聚乙烯墊片的磨損小，但是與人體骨的結(jié)合不好，其彈性模量與人體骨的彈性模量相差大，易產(chǎn)生應(yīng)力遮擋，容易造成術(shù)后骨質(zhì)疏松、退化，進而影響術(shù)后假體長期的穩(wěn)定性。
[0054]如圖4所示，實施例四的雙金屬假體部件與實施例一的主要區(qū)別在于，雙金屬假體部件為股骨柄假體部件。上述股骨柄假體部件包括骨結(jié)合金屬層10、設(shè)置在骨結(jié)合金屬層10 —側(cè)的金屬耐磨層20以及設(shè)置在骨結(jié)合金屬層10和金屬耐磨層20之間的過渡層30。同時，骨結(jié)合金屬層10、過渡層30以及金屬耐磨層20通過激光或高能電子束快速成型技術(shù)熔融成型。上述結(jié)構(gòu)可以有效地提高關(guān)節(jié)假體置換質(zhì)量以及術(shù)后假體長期的穩(wěn)定性。
[0055]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:本申請的雙金屬假體部件既能有效地使假體與骨結(jié)合，達到長期穩(wěn)定，又能使假體關(guān)節(jié)面耐磨。同時，采用激光或高能電子束快速成型技術(shù)熔融成型技術(shù)能有效地避免兩種金屬材料熔合不好，性能不一致問題
[0056]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙金屬假體部件，其特征在于，包括骨結(jié)合金屬層(10)、設(shè)置在所述骨結(jié)合金屬層(10) —側(cè)的金屬耐磨層(20)以及設(shè)置在所述骨結(jié)合金屬層(10)和所述金屬耐磨層(20)之間的過渡層(30)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述骨結(jié)合金屬層(10)、所述過渡層(30)以及所述金屬耐磨層(20)通過激光或高能電子束快速成型技術(shù)熔融成型。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述骨結(jié)合金屬層(10)為多孔金屬結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述骨結(jié)合金屬層(10)的材質(zhì)為鈦合金。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述金屬耐磨層(20)的材質(zhì)為鈷合金。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述過渡層(30)為鈦鈷合金，所述過渡層(30)的材質(zhì)中的鈦合金含量比例由所述骨結(jié)合金屬層(10)至所述金屬耐磨層(20)的方向逐漸遞減，所述過渡層(30)的材質(zhì)中的鈷合金含量比例由所述骨結(jié)合金屬層(10)至所述金屬耐磨層(20)的方向逐漸遞增。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述雙金屬假體部件為股骨髁假體部件或股骨柄假體部件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述雙金屬假體部件為脛骨平臺假體部件，所述脛骨平臺假體部件包括平臺主體(41)和設(shè)置在所述平臺主體(41)下方的支撐部(42)，所述金屬耐磨層(20)、所述過渡層(30)以及所述骨結(jié)合金屬層(10)的一部分形成所述平臺主體(41)，所述骨結(jié)合金屬層(10)的另一部分形成所述支撐部(42)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬假體部件，其特征在于，所述雙金屬假體部件為脛骨平臺假體部件，所述脛骨平臺假體部件包括平臺主體(41)和設(shè)置在所述平臺主體(41)下方的支撐部(42)，所述金屬耐磨層(20)、所述過渡層(30)的一部分以及所述骨結(jié)合金屬層(10)的一部分形成所述平臺主體(41)，所述過渡層(30)的另一部分及所述骨結(jié)合金屬層(10)的另一部分形成所述支撐部(42)。
【專利摘要】本實用新型提供了一種雙金屬假體部件，包括骨結(jié)合金屬層(10)、設(shè)置在骨結(jié)合金屬層(10)一側(cè)的金屬耐磨層(20)以及設(shè)置在骨結(jié)合金屬層(10)和金屬耐磨層(20)之間的過渡層(30)。本實用新型的技術(shù)方案能夠有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中的金屬假體部件的置換質(zhì)量不好的問題。
【IPC分類】A61L27/04, A61L27/06, A61L27/56, A61F2/32, A61L27/50, A61F2/28, A61F2/38
【公開號】CN205007074
【申請?zhí)枴緾N201520670309
【發(fā)明人】閆慧
【申請人】北京愛康宜誠醫(yī)療器材股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年8月31日