[发明专利]一种钛合金颈椎压力固定器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛合金颈椎压力固定器及其制备方法。

背景技术

目前临床上应用最广泛的颈椎压力固定器主要有钛合金制备的弓根钉棒、齿突螺钉及螺钉钛板，由于钛合金机加工难，因此上述颈椎固定器均由简单形状的钛合金零件组成，植入体内时用螺纹连接，导致手术时间长，创伤面积大，且易伤及神经系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种强度高、韧性好、耐蚀、生物相容性好、易植入体的钛合金颈椎压力固定器及其制备方法。

本发明的钛合金颈椎压力固定器是U字型整体结构，U字型开口处的两顶端分别为四棱锥，U字型两条边的前后侧分别呈锯齿状，两条边的内侧具有朝向U字型底的小钩，U字型的底部具有镂空的孔。

通常，U字型两条边前后侧的锯齿高度为0.4～0.6mm，内侧小钩的高度为1.5～2.0mm。

钛合金颈椎压力固定器制备方法，其特征是包括以下步骤：

1)在抗钛合金氧化和腐蚀的工作液环境下，采用慢走丝线切割方式在条形钛合金板材上，加工U字型两条边前后侧的锯齿及底部镂空的孔；

2)模压，形成U字型结构坯件；

3)在抗钛合金氧化和腐蚀的工作液环境下，采用慢走丝线切割方式加工U字型结构坯件开口处两顶端的四棱锥及内侧小钩；

4)进行表面氧化处理：将制成的钛合金颈椎压力固定器放入由HF、HNO₃、H₂O按体积比1∶3∶10配制的溶液中浸1分钟，取出用去离子水超声波洗净；将固定器接正极，铂接负极，浸入浓度为1mol/L的H₃PO₄电解液中通电5～30秒钟，其中，电压10～80V，电流0.3～0.6A/dm²；

上述步骤1)和3)中所述的抗钛合金氧化和腐蚀的工作液按重量百分比配方为：去离子水：80～90％；硼氮化改性菜籽油：2～8％；三乙醇胺：1～5％；无机硼酸盐：1.8％；磷酸三钠：1.4％；柠檬酸三钠：2.5％；聚乙烯醇：0.5％；长链醇：0.2％；OP-10：0.5％；食用香精：0.1％。

本发明与现有的颈椎压力固定器相比具有如下优点：

颈椎压力固定器采用U字型整体结构，有利于缩短手术时间，减小创伤面积，避免损伤神经系统。U字型两侧呈锯齿状、内侧带小钩，可显著减少阻力，易于植入人体，并使固定器与椎骨间的结合力大为提高，防止固定器的松动。U字型结构的固定器利用钛合金的弹性变形，能将相邻椎节撑开或压缩，以求获得最佳疗效。钛合金材料力学强度高、韧性好、生物相容性好，经表面氧化处理，抗腐蚀性好，所以植入人体后安全可靠。采用慢走丝线切割加工工艺简单，成本低。

附图说明

图1为钛合金颈椎压力固定器的三视图，其中：a为主视图，b为俯视图，c为左视图；

图2为加工过程的条形钛合金板材示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明。

参照图1，本发明的钛合金颈椎压力固定器是U字型整体结构，U字型开口处的两顶端分别为四棱锥1，U字型两条边的前后侧分别呈锯齿状2，U字型两条边的内侧具有朝向U字型底的小钩3，U字型的底部具有镂空的孔4。

U字型两条边前后侧的锯齿高度为0.4～0.6mm，内侧小钩3的高度为1.5～2.0mm。

实施例1：

1)以厚为3mm的条形钛合金板材为加工对象，在抗钛合金氧化和腐蚀的工作液环境下，采用慢走丝线切割方式加工U字型两条边前后侧的锯齿2及底部镂空的孔4，如图2所示，慢走丝线切割加工工艺为：丝的走速80mm/分，工件的速度3mm/分。

2)模压，形成U字型结构坯件。

3)在抗钛合金氧化和腐蚀的工作液环境下，用慢走丝线切割方式加工U字型结构坯件两顶端的四棱锥1及内侧小钩3。慢走丝线切割加工工艺为：丝的走速80mm/分，工件的速度3mm/分。

4)表面氧化处理：在HF、HNO₃、H₂O按体积比为1∶3∶10配制的溶液中浸1分钟，取出用去离子水超声波洗净；将固定器接正极，铂接负极，浸入浓度为1mol/L的H₃PO₄电解液中通电15秒钟，其中电压40V，电流0.5A/dm²，固定器表面为红色。