新型多孔鈦椎間融合器的研制.pdf

1、目的:如今醫(yī)用多孔鈦合金材料已得到了廣泛的應(yīng)用，椎間融合技術(shù)在治療脊柱疾病方面已取得了重大進(jìn)展。本課題的目的是研究一種新型金屬骨小梁椎間融合器，重點研究金屬骨小梁多孔支架材料的制備工藝及金屬骨小梁椎間融合器的制備工藝，并對所研制的金屬骨小梁椎間融合器進(jìn)行測試和評價。
　　方法:選取性能優(yōu)良的Ti-6AL-4V合金粉末、聚氨酯海綿及硅溶膠等原材料，首先制備多孔體坯體。應(yīng)用真空固相燒結(jié)法，選用1150℃、1200℃、1250℃、130

2、0℃四種燒結(jié)溫度制備鈦合金多孔體，每種燒結(jié)溫度下制造10件樣品。應(yīng)用掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡及材料試驗機對多孔體材料進(jìn)行測試。對于我院行全身檢查的60名青壯年應(yīng)用CT進(jìn)行腰骶椎矢狀面及橫斷面的掃描，測量腰骶椎矢狀面直徑、橫斷面直徑以及各椎間隙的前后緣高度。應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計學(xué)軟件對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，選取合適的腰椎融合器的設(shè)計參數(shù)，繪制椎間融合器的二維圖紙，應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD)建立三維模型，應(yīng)用再加工技術(shù)制備椎間融合器

3、，測量并分析椎間融合器的力學(xué)性能。
　　結(jié)果:實驗制造的鈦合金多孔體孔徑在200-500um之間，孔隙率45％-65％，彈性模量0.45-0.8GP，均適合骨長入。不同燒結(jié)溫度下多孔體的孔隙率、彈性模量及最大抗壓強度均有統(tǒng)計學(xué)差異。隨著燒結(jié)溫度的升高，多孔體的孔隙率在逐漸減小，并且彈性模量在逐漸增加。多孔體在1250℃燒結(jié)溫度下?lián)碛凶畲蟮目箟簭姸?。制造出了長度為24-28mm，寬度為7-9mm，高度為8-12mm的椎間融合器。矢狀

4、面采用傾角設(shè)計，一端采用了近似子彈頭設(shè)計，椎體接觸面采用了鋸齒結(jié)構(gòu)設(shè)計，融合器表面設(shè)有便于植骨通孔，在后端設(shè)有插入把持器的螺紋孔，兩端都設(shè)有鈦針標(biāo)記物便于影像學(xué)觀察。融合器的最大載荷可到達(dá)2萬N以上，足夠承載腰椎之間的軸向載荷。
　　結(jié)論:
　　1.利用固相燒結(jié)法開發(fā)出具有理想孔隙率和彈性模量的鈦合金多孔體，適合骨生長。
　　2.制備過程中通過改變燒結(jié)溫度，可以調(diào)節(jié)多孔體的孔隙率和彈性模量。
　　3.多孔體在12