[0029] 下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0030] 如图2和图3所示,本发明一种高强度可降解髓内钉,所述髓内钉由外层1,中层2和内层3等3个部分组成,所述外层1为多孔结构,孔隙率在40‑90%之间,孔径在100‑600微米之间,所述中层2为实心结构,所述内层3为多孔结构,孔隙率在60‑90%之间,孔径在200‑1000微米之间,整个髓内钉采用生物活性材料制成,截面均匀,所述生物活性材料是钙镁硅酸盐,镁在钙镁硅酸盐中的质量百分数为0.2 3.4%。~
[0031] 上述高强度可降解髓内钉上设有孔洞6,该孔洞6的直径为1mm 10mm,可以是2个,4~个或者更多,孔可以是与髓内钉的中心线垂直,也可以成一定角度。
[0032] 上述高强度可降解髓内钉的外层,中层与内层的截面直径比为(8 7):(6 5):(2~ ~ ~1)。髓内钉在实际应用的时候,作为实心结构的中层用来承受大部分的外部载荷,多孔结构的外层与周围骨接触,随着植入时间的增加,由于髓内钉有很好的生物活性,会促进新生骨组织向外层结构的内部孔道中生长,跟髓内钉结合到一起,起到固定髓内钉的作用,同时也会替中层结构承担一部分的外部载荷力,到后期骨折愈合修复时,髓内钉完全降解,不需要二次手术取出。而且,由于髓内钉良好的生物活性,也会促进骨折愈合。
[0033] 上述高强度可降解髓内钉的中层内部有孔道,孔道沿轴向和径向均匀分布在中层的实心结构内,分别形成轴向孔道5和径向孔道4,通过孔道连接外层和内层。
[0034] 上述高强度可降解髓内钉的中层内部的孔道形状为圆形或者正方形,尺寸为100微米‑2毫米。新生骨和外部溶液可以经孔道从髓内钉的外层通往内层,加速内层的降解速度,同时内层释放的离子也会经孔道流向外层,通过调节孔道的数量,尺寸和结构可以对离子的流动速度和内层的降解速度进行控制。
[0035] 通过调整中层的尺寸和结构,可以调整髓内钉所能承受的外部载荷力大小。通过调整外层的孔隙率和孔径,可以调整新生骨长入外层的速度以及髓内钉的降解速度。通过调整内层的孔隙率和孔径,可以调整新生骨长入髓内钉的速度以及后期髓内钉的降解速度。
[0036] 如图1所示,是本发明的高强度可降解髓内钉的制造方法流程示意图,包括以下步骤:
[0037] 1)根据需要将生物材料与溶剂均匀混合,得到分散均匀的生物墨水;
[0038] 2)根据生物墨水的特性和应用场合设计髓内钉的结构;
[0039] 3)把步骤1)中的生物墨水加入到3D打印机内,经过三维打印层层叠加得到髓内钉毛坯;
[0040] 4)对髓内钉毛坯进行处理,去除多余的生物墨水,得到多孔结构的纯髓内钉毛坯;
[0041] 5)将髓内钉毛坯放到高温炉中高温煅烧,最后冷却得到高强度可降解髓内钉。
[0042] 上述煅烧温度为1100oC‑1150oC,升温速度为2‑4 oC/min,保温时间2‑4小时。
[0043] 实施例1
[0044] 用于股骨骨折修复用的髓内钉制造方法如下:
[0045] 1)将镁含量为1.5%的钙镁硅酸盐粉体与光敏树脂溶液均匀混合,得到分散均匀的生物墨水;
[0046] 2)根据生物墨水成三维结构再经高温煅烧后的收缩特性设计髓内钉的结构,外层的孔径为500微米,孔隙率为60%,内层的孔径为700微米,孔隙率为80%,中层内部有12个均匀分布的尺寸为200微米的圆形孔道,外层,中层与内层的截面直径比为8:6:1;
[0047] 3)把步骤1)中的生物墨水加入到3D打印机内,把设计的髓内钉的三维模型导入到3D打印机内,3D打印机按照设定的参数打印髓内钉,经过三维打印层层叠加后得到跟设计模型一样的髓内钉毛坯;
[0048] 4)对髓内钉毛坯进行处理,去除多余的生物墨水,得到多孔结构的纯髓内钉毛坯;
[0049] 5)将髓内钉毛坯放到高温炉中,经1150oC高温煅烧3小时后,冷却得到高强度可降解髓内钉。