一种骨髓支撑装置转让专利
申请号 : CN201611041950.4
文献号 : CN106344136B
文献日 : 2019-02-19
发明人 : 张雁儒
申请人 : 河南理工大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种骨髓支撑装置,其特征在于,包括呈圆筒形的支撑本体,所述支撑本体的筒壁厚度为0.3mm~0.6mm,所述支撑本体的筒壁上均布有通孔,所述通孔为菱形通孔,所述支撑本体的筒内还设置有用于调整所述支撑本体直径大小的撑缩机构,所述撑缩机构包括撑设在所述支撑本体筒内壁上的沿所述支撑本体周向均布的撑杆,以及驱动所述撑杆在所述支撑本体的径向上移动、以调节所述支撑本体直径的调节组件,所述调节组件包括与所述撑杆的下端固设的具有中空结构的基台,所述基台的外周面旋设有调节螺母,所述撑杆的下部逐渐向内收缩围成上大下小的锥面,所述调节螺母的上端与所述锥面压紧配合。
2.根据权利要求1所述的骨髓支撑装置,其特征在于,所述撑杆的上端与所述支撑本体筒内壁固连。
3.根据权利要求1或2所述的骨髓支撑装置,其特征在于,所述支撑本体和所述撑缩机构均采用可生物降解医用植入体材料,所述材料由镁合金基体和涂设在所述镁合金基体外表面的掺锶羟基磷灰石涂层构成;所述镁合金基体由组分Mg、Ca、Sr和Zn组成,各组分的重量百分比含量分别为:Ca 0.25%、Sr 0.35%、Zn 2.65%、余量的Mg;所述掺锶羟基磷灰石涂层的涂设厚度为0.1mm~0.3mm,掺锶羟基磷灰石涂层中Sr的重量百分比含量为8%~
12%。
4.根据权利要求3所述的骨髓支撑装置,其特征在于,所述材料通过包括以下步骤的制备方法制得:
S1:采用井式坩埚电阻炉,在混合气体保护下熔炼制备Mg-Zn-Ca-Sr合金,首先将坩埚预热至700~720℃,然后加入高纯镁锭,之后升温至750℃,保温条件下加入预热到220~
260℃的高纯钙,静置5min后搅拌、扒渣,然后降温至720℃,加入高纯锌粒,静置3min后搅拌、扒渣,之后再加入高纯锶,然后升温至760~800℃,熔炼10~15min,熔炼得到的熔体静置5~10分钟,然后浇铸在预热到300℃的模具中,浇铸后1h取出,空冷,得到Mg-Zn-Ca-Sr合金,所述Mg-Zn-Ca-Sr合金中各组分的重量百分比含量分别为:Ca 0.25%、Sr 0.35%、Zn
2.65%、余量的Mg;
S2:将制得的所述Mg-Zn-Ca-Sr合金进行热处理,热处理采用箱式电阻炉,热处理过程中将所述Mg-Zn-Ca-Sr合金用铝箔包裹埋入分析纯的石墨粉中,热处理升温速率为3℃/min,升温至380℃后保温均匀化处理10h,之后降至200~300℃,采用热挤压机挤压成型,保温时间50分钟,挤压比12:1,挤压压头下降速度为3mm/s,制得镁合金基体;
S3:将制得的镁合金基体表面用砂纸打磨,然后放入丙酮溶液中超声波清洗5~10分钟,再用去离子水冲洗干净,烘干备用;
S4:打磨烘干后的镁合金基体作为阴极,铂作阳极,在所述打磨烘干后的镁合金基体外表面电沉积制备掺锶羟基磷灰石涂层,采用的电解液中SrCl2的浓度为1.5~3.4mmol/L、CaCl2的浓度为1.4~3.3mmol/L、NH4H2PO4的浓度为2.5~3.0mol/L,电沉积反应电压为3.0~3.5V,反应温度为50~65℃,反应时间为0.5~3小时,得到涂设有掺锶羟基磷灰石涂层的镁合金,掺锶羟基磷灰石涂层的涂设厚度为0.1mm~0.3mm,掺锶羟基磷灰石涂层中Sr的重量百分比含量为8%~12%。
5.根据权利要求4所述的骨髓支撑装置,其特征在于,所述掺锶羟基磷灰石涂层的涂设厚度为0.25mm。
6.根据权利要求5所述的骨髓支撑装置,其特征在于,所述掺锶羟基磷灰石涂层中Sr的重量百分比含量为10%。
7.根据权利要求6所述的骨髓支撑装置,其特征在于,所述混合气体为氩气和SF6的混合气体,所述混合气体中SF6的体积比为5%。
8.根据权利要求7所述的骨髓支撑装置,其特征在于,所述电解液中还添加有NaCl,NaCl的浓度为0.1mol/L。
说明书 :
一种骨髓支撑装置
技术领域
背景技术
并且在骨腔内的骨髓也容易流失,导致骨头再生慢,患者的恢复期时间长,恢复效果不好。
发明内容
布有通孔,所述通孔为菱形通孔,所述支撑本体的筒内还设置有用于调整所述支撑本体直
径大小的撑缩机构。
的调节组件。
述调节螺母的上端与所述锥面压紧配合。
金基体由组分Mg、Ca、Sr和Zn组成,各组分的重量百分比含量分别为:Ca 0.25%、Sr
0.35%、Zn 2.65%、余量的Mg;所述掺锶羟基磷灰石涂层的涂设厚度为0.1mm~0.3mm,掺锶
羟基磷灰石涂层中Sr的重量百分比含量为8%~12%。
~260℃的高纯钙,静置5min后搅拌、扒渣,然后降温至720℃,加入高纯锌粒,静置3min后搅
拌、扒渣,之后再加入高纯锶,然后升温至760~800℃,熔炼10~15min,熔炼得到的熔体静
置5~10分钟,然后浇铸在预热到300℃的模具中,浇铸后1h取出,空冷,得到Mg-Zn-Ca-Sr合
金,所述Mg-Zn-Ca-Sr合金中各组分的重量百分比含量分别为:Ca 0.25%、Sr 0.35%、Zn
2.65%、余量的Mg;
℃/min,升温至380℃后保温均匀化处理10h,之后降至200~300℃,采用热挤压机挤压成
型,保温时间50分钟,挤压比12:1,挤压压头下降速度为3mm/s,制得镁合金基体;
L、CaCl2的浓度为1.4~3.3mmol/L、NH4H2PO4的浓度为2.5~3.0mol/L,电沉积反应电压为
3.0~3.5V,反应温度为50~65℃,反应时间为0.5~3小时,得到涂设有掺锶羟基磷灰石涂
层的镁合金,掺锶羟基磷灰石涂层的涂设厚度为0.1mm~0.3mm,掺锶羟基磷灰石涂层中Sr
的重量百分比含量为8%~12%。
骨折位置处,支撑装置的支撑本体上端与骨折位置上端骨头衔接,将粉碎性骨折的骨片固
定在支撑本体的外周面上,将骨髓放置到支撑本体的中空腔内,首先骨髓不会流失,保证了
骨髓的完整性,其次由于支撑本体的筒壁上设置有通孔,支撑本体内的骨髓能够与外周面
的骨片连接,促进了骨头生长和骨块的愈合,骨头再生快,缩短了恢复期,恢复效果良好。
增大了支撑本体的弹性,可以适用于不同大小的骨骼。支撑本体的筒内还设置有用于调整
所述支撑本体直径大小的撑缩机构,能够将支撑本体撑开或收缩,以适应骨折位置骨头的
粗细不同,进一步增加了适用性,并且方便调整,便于接骨手术的操作。
备工艺,制得的可生物降解医用植入体材料具有合适的力学性能和优异的耐腐蚀性能。经
研究发现,合金元素对镁合金的力学性能及耐腐蚀性能影响较大。适量的Zn元素可以改善
镁合金的力学性能,微量的Ca元素能够显著细化镁合金的显微组织,提高镁合金的力学性
能,增加镁合金的抗腐蚀性能。适量的锶元素则能够提高成骨细胞的活性,加快骨组织愈
合。通过在镁合金基体外表面涂设掺锶羟基磷灰石涂层,可以进一步提高材料的耐腐蚀性
能,同时显著改善材料的生物相容性。本发明提供的骨髓支撑装置采用的材料力学性能和
耐腐蚀性能好,含锶的羟基磷灰石涂层对合金起到了一定的保护防腐蚀作用,提高了合金
的耐腐蚀性能,同时渗出的锶元素能够提高骨形成能力,帮助患者恢复骨折,缩短修复期。
经动物体内相容性试验表明,本发明骨髓支撑装置采用的材料还具有良好的组织相容性。
植入体内1个月后,无炎症反应,出现纤维包被和新生骨组织;植入2个月后,出现大量新生
骨小梁,骨生长活跃。植入体与骨组织结合良好。
附图说明
具体实施方式
能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指
示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”
等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有
说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个
相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。
于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的
理解更加透彻全面。
菱形通孔,支撑本体1的筒内还设置有用于调整支撑本体1直径大小的撑缩机构7。
驱动撑杆3在支撑本体1的径向上移动、以调节支撑本体1直径的调节组件。具体的,调节组
件包括与撑杆3的下端固设的具有中空结构的基台4,基台4的外周面上旋设有调节螺母5,
基台4与调节螺母5之间螺纹配合设置,撑杆3的下部逐渐向内收缩围成上大下小的锥面,调
节螺母5的上端与该锥面压紧配合。当调节螺母5向该锥面方向旋拧时,调节螺母5的上端会
进一步压紧该锥面,从而使各个撑杆3向内收缩,此时支撑本体1的筒内径相应减小,相反,
当调节螺母5向远离该锥面的方向旋拧时,调节螺母5的上端对该锥面的压紧力减小,从而
使各个撑杆3向外扩张,此时支撑本体1的筒内径相应增大。优选的,撑杆3的上端与支撑本
体1筒内壁固连,可以使撑杆3的径向运动与支撑本体1的筒内径变化趋于一致。
定在支撑本体1的外周面上,将骨髓放置到支撑本体1的中空腔内,支撑本体1中空腔内的骨
髓可以与骨折位置上端骨头内的骨髓连通,支撑本体1中空腔内的骨髓还可以通过中空结
构的基台4中心具有的圆孔6与骨折位置下端骨头内的骨髓连通,骨髓不会流失,保证了骨
髓的完整性,其次由于支撑本体的筒壁上设置有通孔,支撑本体内的骨髓还能够与外周面
的骨片连接,促进了骨头生长和骨块的愈合,骨头再生快,缩短了恢复期,恢复效果良好。
变,因此增大了支撑本体1的弹性,可以适用于不同大小的骨骼。支撑本体1的筒内还设置有
用于调整支撑本体1直径大小的撑缩机构7,能够将支撑本体1撑开或收缩,以适应骨折位置
骨头的粗细不同,进一步增加了适用性,并且方便调整,便于接骨手术的操作。
Mg、Ca、Sr和Zn组成,各组分的重量百分比含量分别为:Ca 0.25%、Sr 0.35%、Zn 2.65%、
余量的Mg;掺锶羟基磷灰石涂层的涂设厚度为0.1mm~0.3mm,掺锶羟基磷灰石涂层中Sr的
重量百分比含量为8%~12%。
然后加入高纯镁锭,之后升温至750℃,保温条件下加入预热到220~260℃的高纯钙,静置
5min后搅拌、扒渣,然后降温至720℃,加入高纯锌粒,静置3min后搅拌、扒渣,之后再加入高
纯锶,然后升温至760~800℃,熔炼10~15min,熔炼得到的熔体静置5~10分钟,然后浇铸
在预热到300℃的模具中,浇铸后1h取出,空冷,得到Mg-Zn-Ca-Sr合金,该Mg-Zn-Ca-Sr合金
中各组分的重量百分比含量分别为:Ca 0.25%、Sr 0.35%、Zn 2.65%、余量的Mg;
min,升温至380℃后保温均匀化处理10h,之后降至200~300℃,采用热挤压机挤压成型,保
温时间50分钟,挤压比12:1,挤压压头下降速度为3mm/s,制得镁合金基体;
CaCl2的浓度为 1.4~3.3mmol/L、NH4H2PO4的浓度为 2.5~3.0mol/L、NaCl的浓度为
0.1mol/L(添加NaCl可以增大电解液的电导率),电沉积反应电压为3.0~3.5V,反应温度为
50~65℃,反应时间为0.5~3小时,得到涂设有掺锶羟基磷灰石涂层的镁合金,掺锶羟基磷
灰石涂层的涂设厚度为0.1mm~0.3mm,掺锶羟基磷灰石涂层中Sr的重量百分比含量为8%
~12%。
明显提高骨形成能力,帮助患者恢复骨折,缩短修复期。
包括在本发明的专利保护范围内。