[发明专利]医用等离子成型技术

说明书

本发明属于材料成形的技术领域。本发明能够制作假体，假体是指人工骨、种植体等植入人体的人工部件，应用于医学上的修复和治疗，是一种通用技术。例如：可以应用在骨科、整形科、口腔科、五官科、眼科等的临床修复和治疗上。

目前从国内外文献报道和检索的资料中可以看出。等离子热喷涂技术广泛应用于工业，热喷涂技术可以改变材料表面性能，使其具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化等性能。现有技术由于将钛及羟基磷灰石喷涂于人工骨或种植体表面，可以获得良好的组织相容性，近几年来，许多医学上的报道涉及喷涂钛及羟基磷灰石，研究这两种材料的目的都是在改善人工植入体表面的组织相容性。

《中国技术成果大全》1994-4-67报道了等离子喷涂羟基磷灰石-钛金属复合人工牙种植的研究；《华西口腔医学杂志》1990.(4).246～249报道了一篇热等离子喷涂金属-陶瓷厚层多孔复合种植体的研究；《中国生物医学工程学报》1991.(2)99-105报道了一篇等离子喷涂陶瓷人工骨与关节及其临床应用；同类的外国医学报道也有很多，最近英国《生物材料》杂志1996.17/4.(397-404)中报道了一篇“羟基磷灰石厚度对Ti6A14V基材金属离子释放的效果”。据已有的文献报道可以看出，现有的医学报道所涉及的等离子热喷涂技术，其作用均为改变材料表面的性质使其能与人体所结合；从程序上，制作具有良好组织相容性的假体，至少要经过两个步骤才能完成，首先要用其它方法制作假体，然后才能利用等离子喷涂技术改变其表面属性；完成的假体多为成品，很难做到符合每个病人的特殊情况；制成假体所用材料受到处理方法限制，选材范围窄；而且工序繁索复杂，费工费时，给医生在制定治疗方案时带来困难，同时给病人的及时治疗带来不便。

为了克服现有技术存在的不足，故发明了一种医用等离子成形技术，把工业上的一种表面技术经过大胆的改进和创新，发展为成形技术，成功地应用到医学领域中，提供了一种可以广泛应用的理想的临床修复与治疗的手段。

为了达到发明的目的，我们提出的解决问题的技术方案，是通过下述方法实现的。它是将等离子态材料的微粒或粉末以一定的速度撞击到具有人体局部形态的靶材表面，堆积融合成形一个与人体局部形态相一致的假体。假体的材料可以选用金属或非金属，多种材料可以复合和叠加成形在同一靶材上形成假体。经过修整，这个假体可以植入人体，起到临床修复和治疗的作用。

本发明首先是复制人体待修复的局部形态，取得模型，这个模型也就是上述所说的靶材。然后根据人体修复的要求和目的，来选择假体材料。假体材料可以是金属，例如钛及钛合金等，同时假体材料也可以是非金属的，例如生物陶瓷、塑料等材料。将选好的假体材料用等离子设备成形于靶材上，从而堆积融合成形一个与人体局部形态完全一致的假体。根据人体修复的实际情况，多种材料也可复合和叠加成形在同一靶材上，形成具有特殊性能的假体。已成形的假体经过修整，可以直接或者用手术等方式植入人体，达到临床修复和治疗的目的。

本发明的医用等离子成形技术经国际联机和国内专利与非专利文献查新，未见报道。从检索情况来看，国外医学方面应用等离子喷涂技术进行表面处理的文献报导比较多，但等离子喷涂技术用于直接成形未见报道，特别是等离子技术直接成形用于医用方面也未见报道。本发明的医用等离子成形技术制作假体的材料广泛。例如金属及其合金、陶瓷、塑料以及其它复合材料；还能制成具有特殊性能的不同材料的复合或叠加假体；制作的假体尺寸、大小、形状不受限制，尤其善长制作不规则形态假体；制作方法步骤简单，假体一次成形；成形速度快，通常只需数分钟即刻成形，因而可在病人手术过程中直接使用；采用本发明所制作的假体，成形时温度低，通常在200℃以下，成形收缩小，因而假体形态非常准确；制作成本低；而且易于修改和调整；采用本发明的假体能满足每个病人的个体特殊条件的需求，可以制作出符合每个病人具体特征、条件需求的假体；同时具有良好的生物相容性。因而本发明是一种在医学上可以广泛应用的通用技术，而且在医学的每个具体学科中有巨大的应用潜力，为医生提供新的修复和治疗手段。

下面通过原理示意图及实施例对发明作进一步的说明。

图1为医用等离子成形技术的原理示意图。

图中：

    a.为人体局部形态；

    b.为印模；

    c.为人体局部形态的模型即靶材；

    d.为等离子态的材料；

    e₁.为假体毛坯；

    e₂.为修整后的与人体局部形态一致的假体。

图中步骤：