一种用于手术后切口缝合的金属缝线或皮钉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于手术后切口缝合的金属缝线或皮钉及其制备方法，该方法是利用熔丝制造法，将金属粉熔融后，通过静电拉丝，沉积成型，获得金属缝线或皮钉，其直径不大于10μm，且表面均一，能用于手术后切口缝合。本发明专利技术利用熔丝制造法(FFF)将金属粉熔融后通过静电拉丝的手段，可以获得直径在10μm并且表面均一的金属缝线或皮钉，这种缝线或皮钉具有合适的力学性能，以及金属所具有的促进组织再生的生物学活性，完全符合临床使用的缝线或皮钉要求。

A metal suture or skin nail for suture of incision after operation and its preparation method

The invention discloses a metal suture or skin nail for suture of incision after operation and a preparation method thereof. The method uses fuse manufacturing method to melt metal powder, then electrostatic wire drawing and deposition forming to obtain metal suture or skin nail. The diameter of the metal suture or skin nail is not more than 10 um, and the surface is uniform, which can be used for suture of incision after operation. The invention uses fuse fabrication method (FFF) to melt metal powder and electrostatic wire drawing method to obtain uniform metal sutures or skin nails with a diameter of 10 um and a surface. The sutures or skin nails have suitable mechanical properties and the biological activity of metal to promote tissue regeneration, which fully meets the requirements of clinical sutures or skin nails.

【技术实现步骤摘要】
一种用于手术后切口缝合的金属缝线或皮钉及其制备方法
本专利技术涉及一种医疗器械，具体涉及一种用于手术后切口缝合的金属缝线或皮钉及其制备方法。
技术介绍
手术是外科的医生治疗各种疾病的有效手段。但是手术同时也是一种对人体造成直接创伤的治疗手段。通过切开皮肤，组织，甚至骨骼等人体重要结构，直达病灶，让外科医生可以直接去除病变部位从而达到治疗疾病的目的。而由手术操作造成的创伤，则通常是用手术缝线进行缝合。目前临床上所使用的手术缝线主要分为两类：第一类为可吸收缝线，包括羊肠线、化学合成线和胶原蛋白缝线。第二类为不可吸收缝线，即不能够被组织吸收的缝合线。这类缝线的材料主要由尼龙、不锈钢或棉组成。这些传统的手术切口缝合材料具有性质稳定，生物相容性好等优点，但是缺乏促进切口愈合的生物学活性。为了寻求具有促进切口更快愈合的生物材料，我们把目光聚焦到了被称作亲生物金属的钽上面。钽本身对于人体没有任何毒副作用，具有适宜的力学强度和优秀的生物学活性，具有促进骨和软组织再生的作用。传统的金属3D打印技术，如选择性激光熔融技术(SelectiveLaserMelting，简称SLM)，电子束熔融技术(ElectronBeamMelting，简称EBM)的打印精度有限，打印出的缝线最细只能达到100μm左右，而且打印的过程中会出现断丝，表面粗糙等情况使打印缝线的强度受到影响，而临床使用的线径规格6-0#及以下的缝线直径仅有70μm。故而，利用传统的金属打印技术很难做出符合要求的手术缝线。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供直径不高于10μm并且表面均一的金属缝线，这种缝线具有合适的力学性能，以及钽、铌等金属所具有的促进组织再生的生物学活性。完全符合临床使用的缝线要求。本文所述的“皮钉”是指缝合钉。本文的“缝线”、“皮钉”的选择使用取决于切口闭合方式。为达到上述目的，本专利技术提供了一种用于手术后切口缝合的金属缝线或皮钉的制备方法，该方法是利用熔丝制造法，将金属粉熔融后，通过静电拉丝，沉积成型，获得金属缝线或皮钉。较佳地，熔融温度为2200-3000℃，打印平台电压为10KV-50KV。较佳地，所述的金属粉通过氢化制粉制备。较佳地，所述的氢化制粉工艺是指：将金属材料氢化处理，并依次经破碎球磨处理、筛分处理、整形处理及脱氢后处理，得到金属粉。较佳地，所述的金属选自钽、钛钽合金、钛钽铌锆合金中的任意一种。较佳地，所述的钛钽铌锆合金由以下质量百分数计的金属元素构成：钛60％、钽2％、铌34％、锆4％。钽和铌本身对于人体没有任何毒副作用，具有适宜的力学强度和优秀的生物学活性，具有促进骨和软组织再生的作用。较佳地，所述的金属缝线或皮钉直径不大于10μm，且表面均一。本专利技术还提供了一种采用上述的制备方法制得的金属缝线，该金属缝线的直径不大于10μm，且表面均一，能用于手术后切口缝合。本专利技术还提供了一种采用上述的制备方法制得的金属皮钉，该金属皮钉直径不大于10μm，且表面均一，能用于手术后切口缝合。相较采用传统材料(不锈钢、尼龙、钛合金)制备的手术缝线或皮钉，本专利技术的金属缝线或皮钉具有以下优势：1)具有良好生物相容性，不用担心会出现异物反应；2)缝线或皮钉具有生物活性的成分，能起到促进皮肤、肌肉和纤维组织修复的作用，有利于切口更早的愈合，大大提高了手术切口愈合的效率；3)利用快速熔丝制造(FastFuseFabrication,简称FFF)制备的金属缝线或皮钉直径不大于10μm，且具有均一的表面结构，在临床应用过程中具有更高的安全性。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例11、制备金属钽粉利用氢化制粉的方法制备出符合3D打印要求的钽粉，以确保通过3D打印技术制备出符合临床手术缝线要求的缝线。将金属材料氢化处理，并依次经破碎球磨处理、筛分处理(以保证流动性)、整形处理及脱氢后处理，得到金属粉。所述的筛分处理的目的是保证流动性为20-50g/12Sec。所述的整形处理的目的是控制粒径范围位于200mu～400mu之间。2、制备钽金属缝线将制备的钽金属粉末进行高温熔融，2700-3000℃，然后，熔融的金属液体通过FFF技术打印平台的高压静电力(自打印机喷嘴出来的金属丝直径为100-200μm左右，通过平台的高压静电力将喷嘴中的金属丝击穿到10-20μm左右)，将钽材料通过电场拉丝的方式，使其沉积成型，获得直径小于10μm并且表面均一的钽金属缝线。打印参数为：2700-3000℃，平台电压为10KV-50KV。该FFF技术打印平台为弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所(IKTS)自主改装的打印机。实施例2采用实施例1相同的方法制备金属钽粉。将制备的钽金属粉末进行高温熔融，然后，将熔融的金属液体通过打印平台的高压静电力将钽材料通过拉丝的方式将其沉积成型，获得直径小于10μm并且表面均一的钽金属皮钉。FFF制备方法同实施例1，只是和计算机中设计的路径不同。缝线的路径为直线，皮钉的路径为H型。实施例31、制备钛钽铌锆合金粉利用氢化制粉的方法制备出符合3D打印要求的钛钽铌锆合金粉，以求通过3D打印技术制备出符合临床手术缝线要求的缝线。首先，将钛钽铌锆合金材料(钛60％、钽2％、铌34％、锆4％，以下质量百分数计)氢化处理，并依次经破碎球磨处理、筛分处理、整形处理及脱氢后处理，得到钛钽铌锆合金粉。2、制备钛钽铌锆合金缝线将制备的钛钽铌锆合金粉末进行高温熔融，融化温度2200-2600℃，然后，将熔融的金属液体通过打印平台的高压静电力将钛钽铌锆合金材料通过拉丝的方式将其沉积成型，获得直径小于10μm并且表面均一的钛钽铌锆合金缝线。打印参数为：2200-2600℃，平台电压为10KV-50KV。该FFF技术打印平台为弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所(IKTS)自主改装的打印机。实施例4采用实施例3相同的方法制备钛钽铌锆合金粉。将制备的钛钽铌锆合金粉末进行高温熔融，融化温度2200-2600℃然后，将熔融的金属液体通过打印平台的高压静电力将钛钽铌锆合金材料通过拉丝的方式将其沉积成型，获得直径小于10μm并且表面均一的钛钽铌锆合金皮钉。打印参数为：2200-2600℃，平台电压为10KV-50KV。该FFF技术打印平台为弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所(IKTS)自主改装的打印机。综上所述，本专利技术利用熔丝制造法(FFF)将钽、钛钽合金或钛钽铌锆合金等金属熔融后通过静电拉丝的手段，获得直径在10μm并且表面均一的金属缝线，这种缝线具有合适的力学性能，以及钽、铌等所具有的促进组织再生的生物学活性，完全符合临床使用的缝线要求。尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于手术后切口缝合的金属缝线或皮钉的制备方法，其特征在于，该方法是利用熔丝制造法，将金属粉熔融后，通过静电拉丝，沉积成型，获得金属缝线或皮钉。

【技术特征摘要】
1.一种用于手术后切口缝合的金属缝线或皮钉的制备方法，其特征在于，该方法是利用熔丝制造法，将金属粉熔融后，通过静电拉丝，沉积成型，获得金属缝线或皮钉。2.如权利要求1所述的用于手术后切口缝合的金属缝线的制备方法，其特征在于，熔融温度为2200-3000℃，打印平台电压为10KV-50KV。3.如权利要求1所述的用于手术后切口缝合的金属缝线的制备方法，其特征在于，所述的金属粉通过氢化制粉制备。4.如权利要求3所述的用于手术后切口缝合的金属缝线的制备方法，其特征在于，所述的氢化制粉工艺是指：将金属材料氢化处理，并依次经破碎球磨处理、筛分处理、整形处理及脱氢后处理，得到金属粉。5.如权利要求4所述的用于手术后切口缝合的金属缝线的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝永强，郭煜，王磊，姜闻博，谢凯，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海,31