本发明属人工关节的制造工艺,特别是指带多孔层颗粒表面人工关节的制造工艺。 人体内使用的各种人工关节与骨质接合面均可使用此工艺加工。
目前,临床普遍使用光柄人工关节,当置入人体时,由于使用“骨水泥”,可引起人体某些过敏反应,个别过敏体质病人使用“骨水泥”可导致血压下降、骨损伤等一些不安全因素。另外“骨水泥”是一种高分子塑料制品,由于注入“骨水泥”时分布不均匀,使用一定时间后,即会老化和松动。从而影响了人工关节的使用寿命。又因原使用的人工关节表面光滑,“骨水泥”包在人工关节的接合面上,骨质无法长入人体,也严重影响了牢固程度。
本发明的任务是提供了一种制造金属人工关节的新工艺。使用新工艺制造的人工关节具有多孔层表面,避免了用“骨水泥”的各种缺点。
本发明是以如下方式实现的:
在钛(Ti)钛合金(TiC4)及钴铬钼(CO-Cr-MO)合金材料的人工关节柄部的表面上,使用真空烧结的办法,将同种材料的球形颗粒烧结其上。
其工序是:
首先在人工关节烧结面上,用喷砂方法,造成毛面,再把球形颗粒经氮气还原处理后,用特制的粘合剂将其颗粒粘在人工关节柄上,并模压成型,然后在真空烧结炉内进行烧结,出炉后,进行电化学抛光及超声清洗。
工艺设备:真空烧结炉等。
工艺条件:
一、烧结温度:钴、铬、钼合金为900~1400℃
钛及钛合金为900~1500℃
二、烧结粉粒度:直径0.3~0.8毫米
三、烧结时间:2~12小时
四、烧结度:1.5~2毫米
五、孔隙率:15~40%
最佳实施例:
1、装炉:
先将已粘好颗粒表面的人工关节,放在容器内4-5件,再放到炉管温度场区域内,然后密封炉口,拧紧端盖,抽真空使之达到10-8~10-5为止。
2、升温:
先加热扩散泵,再打开冷却水,当真空抽到10-8时把可控调温器打开、升温至250℃~300℃,保持30分钟后,再升温到400-600℃,保持20分钟后,再升到1260℃,保持45分钟后,然后开始降温,降到1230℃时,再保持1小时、断电,但真空泵、扩散泵不关闭。等温度降到400℃后,把扩散泵的电源切断,但真空泵不停,等温度降到300℃后,把真空泵断电关闭,但冷却水不停,直至温度下降到可以动手出炉的温度时,出炉,共需约12小时。
3、出炉:
打开炉口,用专用工具取出放关节的容器、再取出关节。
用该种方法制造的多孔层表面人工关节,经理化实验证明,颗粒间微孔均匀,结合强度高。
经多次生物实验证明,表面多孔层人工关节置入人体后,牢固。无毒无副作用,完全可以取代“骨水泥”的固定方法,用于临床效果良好。
本发明属带多孔层人工关节的制造工艺,该种关节置入人体可不用“骨水泥”,避免了使用“骨水泥”的弊病,该发明解决了颗粒材料地制造和粘接方法,其主要特征是:将一定尺寸的球形颗粒材料烧结在人工关节与骨质接触的接合面上。
临床使用此种人工关节置入人体后,结合牢固,无毒、无副作用使用寿命长,我们将此种方法用于各种人工关节的制造。