[实用新型]一种人工关节面型涂层结构

说明书

本实用新型涉及人工关节制造技术领域，尤其涉及一种人工关节面型涂层结构，包括涂层本体，所述涂层本体呈立体微孔结构，其包括多个单位体，所述单位体包括多个虚拟面，相邻所述单位体的相邻虚拟面重合，一个所述单位体的虚拟面中有1～6个为实体结构面，所述实体结构面上设有孔。所述实体结构面由若干个三角面构成，所述三角面通过采用随机函数变换坐标形成。本实用新型的有益效果是；获得的涂层结构具有宏观上结构均匀、微观上具有结构差异性，孔隙率类似真实人体骨骼，强度高；便于利用激光3D打印形成。

技术领域

本实用新型涉及人工关节制造技术领域，尤其涉及一种人工关节面型涂层结构。

背景技术

目前，在临床上已经广泛采用置换人工关节假体的方式，来治疗肩、髋等关节骨性关节炎、骨折、骨损伤、骨头缺血性坏死等疾病。现有的人工关节假体结构设计多样，而人工关节表面多孔涂层对于假体置换的效果至关重要，其决定了假体与人体组织之间的生物相容性与耐久度问题。

目前制造人工关节中的表面多孔涂层采用的技术多为金属微珠烧结、金属细丝编织、等离子喷涂。更先进的技术如化学蒸汽沉积和电弧离子镀低温沉积也被用于制造人工关节的表面涂层。这些技术受限于其制造原理和较低的分辨率，在制造过程中难以精确控制涂层中孔结构的几何形状，难以满足人体骨组织良好得生长进入涂层结构的要求。这直接导致了人工关节植入物与人体本身骨骼的相容性较低，耐久度差，一般来讲每隔十年甚至数年就因为关节植入物的性能下降而需要再次进行对病人身心造成巨大痛苦的人工关节置换手术。因此对于年龄较小的病人，植入物与人体的相容性和长期稳定性尤为重要。

人的骨骼微观结构呈现出密集且随机分布的微孔，当前人工假体图层的制造受限于现有技术，无法在结构上还原骨骼的真实构成。近几年发展迅速的激光金属3D打印技术因具有高分辨率和精确控制打印部件结构的特性，可成型极度复杂形状的零件，在工业制造、科学研究和医疗领域得到了越来越广泛的应用。这为人工假体涂层的制造工艺带来了更大的结构设计自由度，使得比较理想的人工假体结构得以实现。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有人工关节多孔涂层制造技术的不足，提供一种能显著提高假体质量的人工关节面型涂层结构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种人工关节面型涂层结构，包括涂层本体，其特征在于，所述涂层本体呈立体微孔结构，所述立体微孔结构包括呈立体矩阵排布的多个单位体，所述单位体的外轮廓呈六面体结构，所述单位体包括多个顶点及多个虚拟面，相邻所述单位体的相邻虚拟面重合，一个所述单位体的虚拟面中至少有一个为实体结构面。

本实用新型的有益效果是：采用立体微孔结构可以根据所制作植入物的具体要求，通过设定实体结构面多少来形成单位体基本结构，从而能较好的保证植入物具有与真实骨结构相接近的微观结构、这种单位体化的微结构特别适合通过3D激光打印技术方便实施，并且可人为可控的保证高孔隙率，相比较于传统的骨增长涂层结构能够让骨组织更深的生长进人工涂层从而提供更高的结合强度和假体与人体骨骼的融合度。同时，不同的参数产生的不同微观结构使针对不同个体提供定制化结构成为可能。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，相邻单位体之间至少有一对实体结构面相连接，所述实体结构面相连接包括线连接、点连接及面重合连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：保证实体结构面的连接，在保证实现微孔状态同时可以保证涂层的强度，并便于3D打印实施。

进一步，所述单位体还包括12条棱线。

采用上述进一步方案的有益效果是：将单位体对应的六面体棱线作为实体结构，可使涂层结构更牢靠。

进一步，所述单位体的虚拟面中有1、2、3、4、5或6个为实体结构面，至少一个所述实体结构面上设有孔。