【技术实现步骤摘要】
本公开在其一些实施方式中涉及复合材料骨植入装置，主要但不限于，用于这种装置的螺钉结构；更具体地，但不排他地，涉及应用于由纤维增强聚合物基质构成的植入装置的这种装置及其制造方法。
技术介绍
1、植骨螺钉(bone implant screws)(也称为骨螺钉)用于固定和稳定骨植入物，例如，通过骨植入物的孔连接到骨中，和/或将其它骨植入物部件相互连接。
2、通常，骨螺钉由金属制成，例如钛和/或不锈钢。尽管金属植入物具有许多优点，但是在使用荧光透视、ct和/或mr成像时，金属潜在地阻碍了植入物和周围组织的可视性。这种成像装置对于后续评估很重要，包括用于识别精确的螺钉位置，和/或识别围绕骨植入物和/或骨螺钉的组织(例如，骨、神经组织，和/或潜在的癌组织)的状态。此外，金属植入物会干扰对肿瘤患者的放射治疗。相对较大的电子质量和相关的散射现象降低了辐射效应，并且需要更高剂量的辐射，这可能进一步引起对周围组织的副作用。
3、金属结构通常提供足够的弯曲和扭转强度以防止植入物断裂。然而，刚性金属植入物的弹性与骨的弹性不同，可能有助于应力屏蔽；会导致例如，骨质流失。不锈钢等金属可能引起与腐蚀和敏化反应有关的生物相容性问题(主要是由于对镍过敏)。金属对于疲劳载荷的耐久性可能比一些复合材料对于相似的疲劳载荷的耐久性差。
4、目前市场上有非金属、复合材料植入物；例如由碳-聚醚醚酮(peek)制成的腰椎间笼(cage)和椎体置换装置。腰椎和/或颈椎间笼也由peek、碳纤维增强聚合物或碳制成。例如，碳纤维增强聚醚醚酮也用于
技术实现思路
1、根据本公开的一个方面，根据一些示例性实施方式，提供了一种制造骨螺钉的方法。该方法包括：通过3-d打印制备所述骨螺钉的金属外层，所述金属外层是中空的并且包括螺纹；将复合材料插入所述金属外层；和将所述金属外层连接到所述复合材料上。
2、根据该方法的一些实施方式，所述连接包括对插入有所述复合材料的所述金属外层进行压缩模制。
3、根据该方法的一些实施方式，所述通过3-d打印制备所述螺钉的金属外层包括在所述金属外层的远端形成钻孔尖端。
4、根据该方法的一些实施方式，所述方法还包括，在所述通过3-d打印制备所述金属外层之后，对所述金属外层进行电抛光。
5、根据该方法的一些实施方式，所述电抛光至少在所述金属外层的一些部分处减小了所述金属外层的厚度。
6、根据该方法的一些实施方式，所述压缩模制在具有内腔的模具中进行，所述内腔的尺寸和形状适于容纳所述金属外层。
7、根据该方法的一些实施方式，所述压缩模制包括加热和加压的组合。
8、根据该方法的一些实施方式，所述加热包括施加足够的热量以熔化所述复合材料的聚合物部分。
9、根据该方法的一些实施方式，所述压缩模制包括将所述复合材料加热至大约400℃。
10、根据该方法的一些实施方式，所述压缩模制包括使复合材料基质流入所述金属外层的制备空间中。
11、根据该方法的一些实施方式，所述复合材料包括纤维增强聚合物基质。
12、根据该方法的一些实施方式，当所述骨螺钉在骨内旋转时，所述金属外层抵抗施加到所述骨螺钉的剪切力。
13、根据该方法的一些实施方式，所述金属外层包括钛和钛合金中的至少一种。
14、根据该方法的一些实施方式，所述钛和钛合金中的至少一种被阳极氧化(anodized)。
15、根据该方法的一些实施方式，所述金属外层包括ti6al4v。
16、根据该方法的一些实施方式，所述金属外层的厚度在0.1mm至0.02mm的范围内。
17、根据该方法的一些实施方式，所述骨螺钉是中空的。
18、根据该方法的一些实施方式，所述金属外层还覆盖所述骨螺钉的非螺纹区域。
19、根据本公开的另一方面，提供了一种具有用于旋转插入骨的螺纹的骨螺钉。所述骨螺钉包括：由复合材料形成的主体；和覆盖所述主体表面的金属层。所述金属层通过3-d打印形成。当所述螺钉在骨内旋转时，所述金属层抵抗施加到所述骨螺钉的剪切力。
20、根据骨螺钉的一些实施方式，所述复合材料包括纤维增强聚合物基质。
21、根据骨螺钉的一些实施方式，所述金属层包括钛和钛合金中的至少一种。
22、根据骨螺钉的一些实施方式，所述钛和钛合金中被阳极氧化。
23、根据骨螺钉的一些实施方式，所述金属层包括ti6al4v。
24、根据骨螺钉的一些实施方式，所述金属层的厚度在0.1mm至0.02mm的范围内。
25、根据骨螺钉的一些实施方式，所述螺钉是中空的。
26、根据骨螺钉的一些实施方式，所述金属层还覆盖所述螺钉的非螺纹区域。
27、除非另有限定，否则本文中使用的所有技术和/或科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管可以在本公开的实施方式的实践或测试中使用与本文描述的那些类似或等同的方法和材料，但是下面描述了示例性方法和/或材料。如有冲突，以专利说明书(包括限定)为准。此外，这些材料、方法和实施例仅是说明性的，并不意味着必须是限制性的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种制造骨螺钉的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接包括对插入有所述复合材料的所述金属外层进行压缩模制。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过3-D打印制备所述金属外层包括在所述金属外层的远端形成钻孔尖端。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括，在所述通过3-D打印制备所述金属外层之后，对所述金属外层进行电抛光。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电抛光至少在所述金属外层的一些部分处减小了所述金属外层的厚度。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述压缩模制在具有内腔的模具中进行，所述内腔的尺寸和形状适于容纳所述金属外层。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述压缩模制包括加热和加压的组合。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述加热包括施加足够的热量以熔化所述复合材料的聚合物部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述压缩模制包括将所述复合材料加热至大约400℃。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述压缩模
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述复合材料包括纤维增强聚合物基质。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述骨螺钉在骨内旋转时，所述金属层抵抗施加到所述骨螺钉的剪切力。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属外层包括钛和钛合金中的至少一种。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述钛和钛合金中的至少一种被热处理。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属外层包括Ti6Al4V。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属外层的厚度在0.2mm至0.02mm的范围内。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述骨螺钉是中空的。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属外层还覆盖所述骨螺钉的非螺纹区域。
19.一种用于旋转插入骨的具有螺纹的骨螺钉，所述骨螺钉包括：
20.根据权利要求19所述的骨螺钉，其中，所述复合材料包括纤维增强聚合物基质。
21.根据权利要求19所述的骨螺钉，其中，所述金属层包括钛和钛合金中的至少一种。
22.根据权利要求21所述的骨螺钉，其中，所述钛和钛合金被热处理。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的骨螺钉，其中，所述金属层包括Ti6Al4V。
24.根据权利要求19所述的骨螺钉，其中，所述金属层的厚度在0.2mm至0.02mm的范围内。
25.根据权利要求19所述的骨螺钉，其中，所述螺钉是中空的。
26.根据权利要求19所述的骨螺钉，其中，所述金属层还覆盖所述螺钉的非螺纹区域。
...【技术特征摘要】
1.一种制造骨螺钉的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接包括对插入有所述复合材料的所述金属外层进行压缩模制。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过3-d打印制备所述金属外层包括在所述金属外层的远端形成钻孔尖端。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括，在所述通过3-d打印制备所述金属外层之后，对所述金属外层进行电抛光。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电抛光至少在所述金属外层的一些部分处减小了所述金属外层的厚度。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述压缩模制在具有内腔的模具中进行，所述内腔的尺寸和形状适于容纳所述金属外层。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述压缩模制包括加热和加压的组合。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述加热包括施加足够的热量以熔化所述复合材料的聚合物部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述压缩模制包括将所述复合材料加热至大约400℃。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述压缩模制包括使复合材料基质流入所述金属外层的制备空间中。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述复合材料包括纤维增强聚合物基质。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述骨螺钉在骨内旋转时，所述金属层抵抗施加到所述骨螺钉的剪切力。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫德洽·贝亚，欧仁·格洛伯曼，
申请(专利权)人：碳固定脊柱股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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