一种金标植入体及加工方法技术

本发明专利技术涉及医用材料技术领域，具体为一种金标植入体及加工方法，该金标植入体的材质包括熔点大于37.5℃的低熔点金属。优选在其表面制备一层惰性涂层。本发明专利技术可于低温下实现金标植入体的快速制备，且能实现螺旋等不规则形状的简单加工成型。新型金标植入体具有良好的生物安全性和CT显影能力，同时价格低廉，有望减轻患者负担。轻患者负担。轻患者负担。

【技术实现步骤摘要】
一种金标植入体及加工方法


[0001]本专利技术涉及医用材料
，尤其涉及一种金标植入体及加工方法。

技术介绍

[0002]肿瘤已经成为威胁人类健康安全的最严重的疾病之一。目前临床主要的治疗方式为手术、放疗和化疗。随着放疗技术的精准化，在很多肿瘤，其临床疗效几乎与手术相当。
[0003]精准放疗技术离不开对肿瘤位置的精准定位。在立体定向放疗中，医生需要在肿瘤内部或周围预先植入3
‑
5枚金属标记(简称金标)，从而对肿瘤进行精准定位。肿瘤放疗的精准性和疗效与肿瘤定位的精确性直接相关。而人体脏器内的肿瘤可随人体以及脏器的运动产生位移与形变，一旦金属标记物与肿瘤的相对位置发生变化，会导致肿瘤的放疗偏差，因此可能直接影响放疗效果。例如专利CN201710065789.2公开了一种纯金金标植入体及金标注射器，包括多个球体和连接段，多个球体自上而下通过连接段依次固接为一体；通过多个球体和连接段增加金标本体与植入的肿瘤组织或其周围的特定软组织的稳定性，使金标本体不易发生移动，提高治疗的安全性和准确性。然而金价格昂贵，且加工难度大。
[0004]目前针对金标植入还存在以下问题：1、临床中目前所用的金标主要为金属圆柱体，植入体内可产生位置移动，从而降低肿瘤定位的精确性。2、临床中目前所用金标是由纯金制造，价格昂贵；金标塑型需要复杂的制备工艺，经济成本和时间成本较高。
[0005]近年来，低熔点液态金属在众多领域产生深远影响力。以金属镓和金属铋及其合金的金属材料为代表的液态金属材料具有熔点低，甚至室温可为流态的巨大优势，在电子印刷、3D打印、柔性机器以及生物医学等领域具有巨大的应用前景。低熔点液态金属具有良好的生物相容性和低温制造技术，可以边注射边成型，制成三维立体电极电路、可植入电极等。因此，有望应用于金标植入体。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种金标植入体及加工方法，采用低熔点金属制造，具有易加工、显影性好、成本低等优势，便于对其形状进行改造，得到定位稳定性良好的金标植入体。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种金标植入体，所述金标植入体的材质包括熔点大于37.5℃的低熔点金属。选用熔点较低的金属，可于低温下直接塑形，制备方式简便，成本低廉。
[0008]进一步的，所述低熔点金属的熔点在40
‑
350℃范围内，优选在50
‑
250℃范围内。
[0009]进一步的，所述低熔点金属包括镓、铟、锡、铋、锌中的一种或多种组成的合金；此类材料熔点低，且具有良好的CT或X射线下显影能力，主要可用于立体定向放疗中的精准定位功能。
[0010]优选地，所述合金中还包括铜、铁、镁、银、金、钛中的一种或多种。在保证熔点低于350℃的情况下，可掺杂其他种类金属，以对合金的硬度、塑性、延展性、显影性等性能进行
调控，以得到综合效果更优的金标植入体。
[0011]优选地，所述金标植入体的材质由Bi
35
In
48.6
Sn
16
Zn
0.4
组成，该配方得到的合金熔点约为57.5℃，硬度较高，可塑性好，易于加工成型，因此形状稳定性好，不易变形，提高定位准确度。
[0012]优选地，所述金标植入体的材质还可由Bi
32.5
In
51
Sn
16.5
组成，熔点为62℃。
[0013]进一步的，所述金标植入体由所述低熔点金属制成，且所述低熔点金属表面有惰性涂层；例如金属或非金属涂层，应具备惰性和生物相容性，以提高金标植入体的化学稳定性和使用安全性。
[0014]优选地，所述惰性涂层为钛、金或其合金组成的涂层；所述惰性涂层的厚度为0.01μm
‑
0.2mm。
[0015]进一步的，所述金标植入体为圆柱体；与肿瘤放疗中的碘125放射性粒子形状基本类似。
[0016]和/或，所述金标植入体的长度为3
‑
5mm，直径为0.6
‑
1.5mm。
[0017]进一步的，为减小植入后金标在体内的移动，增加其在体内的精准定位能力，金标的形状可产生以下变化：所述圆柱体的表面具有旋转螺纹结构、凹槽结构或凸起结构中的一种或多种；可通过对应形状的模具实现相应形状的加工。
[0018]优选地，所述旋转螺纹结构的螺纹圈数为3
‑
8圈。
[0019]优选地，凹槽结构或凸起结构设置于圆柱体端部，可在两侧分别增加(0.6
‑
1.5mm)
±
10％的凹槽。液态金属金标材料的制备方式简单，即便是具有复杂三维和凹槽结构的金标都可以通过直接注射和铸造的方式制备出来，无需传统的高温铸造、锻造等技术。
[0020]为实现上述目的，本专利技术还提供一种金标植入体的加工方法，将所述低熔点金属通过熔融铸造、塑性成形、金属注射成型或3D打印得到所述金标植入体。由于低熔点金属熔点较低，因此可在相对较低的温度下熔融铸造，无需传统的高温铸造、锻造等技术，制备方式更加多样，适合定制化，省去了传统铸造中对设备和模具材料的高要求。通过配方设计，得到塑形较好的低熔点合金，还可通过塑性成形加工得到金标植入体。
[0021]进一步的，包括：将所述低熔点金属加热熔融，然后注入模具中铸造，随后将外部模具溶解或剥离，得到具有三维结构的金标植入体；
[0022]或者，将所述低熔点金属通过填充的方式成功塑型后，再将外部模具溶解或拆除，得到所述金标植入体。由于熔点不高，因此可选用可降解的聚合物类模具，例如通过3D打印铸成定制化模具，成本低廉，模具则可通过降解实现脱模，相比金属类模具需要阴阳模具实现拆模，可能导致金标植入体在模具接合处出现瑕疵。
[0023]进一步的，在得到的所述金标植入体表面喷涂一层钛、金或其合金涂层。
[0024]为实现上述目的，本专利技术还提供一种以上任一项所述的金标植入体，或以上任一项所述的加工方法得到的金标植入体的应用，所述金标植入体用于肿瘤的标记和定位。主要通过金标植入枪将金标植入体快速植入到肿瘤部位或周围组织中以标定肿瘤位置。
[0025]本专利技术的有益效果如下：
[0026]本专利技术提供的金标植入体，具有如下优点：第一，所使用的金属为低熔点可成型的液态合金，降低了材料制备加工的难度，即使是复杂的螺旋等结构，也可一次成型；第二，材料的生物相容性良好，且具有良好的CT显影能力，可作为体内植入材料，还可以通过金属涂
层包覆，进一步增加其惰性与生物安全性；第三，材料的价格较低，可显著降低制造成本，缓解患者的经济负担，让更多患者能够有机会使用。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金标植入体，其特征在于，所述金标植入体的材质包括熔点大于37.5℃的低熔点金属。2.根据权利要求1所述的金标植入体，其特征在于，所述低熔点金属的熔点在40
‑
350℃范围内，优选在50
‑
250℃范围内。3.根据权利要求1或2所述的金标植入体，其特征在于，所述低熔点金属包括镓、铟、锡、铋、锌中的一种或多种组成的合金；优选地，所述合金中还包括铜、铁、镁、银、金、钛中的一种或多种。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的金标植入体，其特征在于，所述金标植入体由所述低熔点金属制成，且所述低熔点金属表面有惰性涂层；优选地，所述惰性涂层为钛、金或其合金组成的涂层；所述惰性涂层的厚度为0.01μm
‑
0.2mm。5.根据权利要求1所述的金标植入体，其特征在于，所述金标植入体为圆柱体；和/或，所述金标植入体的长度为3
‑
5mm，直径为0.6
‑
1.5mm。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭阳，陈意，王俊杰，于国强，
申请(专利权)人：北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：发明
国别省市：