一种在表面制造微型下凹口的方法,由此制备的外科植入物以及在骨骼上固定植入物的方法
2020-01-06

一种在表面制造微型下凹口的方法,由此制备的外科植入物以及在骨骼上固定植入物的方法

在物体表面制作大量微型下凹口的方法,该物体在表面下具有比在其表面更大的不规则碎片区域。该方法包括在选定的物体表面涂敷保护层,去除选定区域的保护层,以暴露出下面的确定好样式的物体表面部分,在暴露的表面部分施用腐蚀剂并保持足够的时间以侵蚀物体的暴露部分并使腐蚀剂能够侵蚀到保留的保护层下面的部分,接着去除剩余的保护层以得到具有大量下凹口的暴露表面,即得到具有设计好样式的凹口。

进一步说,骨和植入物之间的刮擦配合获取的骨微粒落入表面凹口中,并被凹口所保留以刺激并促进骨在凹口中的生长。由于凹口是椭圆形的,这比圆形凹口具有更大的下表面碎片区域,因而具有更大的骨材料与植入物的结合面积。

根据本发明的进一步的特征,提供一种制备外科植入物的方法,该植入物可通过植入物与骨的结合刺激骨的生长。该方法包括以下步骤:提供一种硬质物体,在基本上整个物体的基准面上涂敷一层保护层,去除选定区域的保护层部分,以暴露出物体表面的下面部分,在暴露的下表面部位施用腐蚀剂并保持足够的时间以侵蚀暴露的表面部分并使腐蚀剂能够侵蚀到保护层下面保留的部分,得到大量的在与基准面的交点处有锋利边缘的下凹口,接着去除剩余的保护层部分以得到暴露状态的基准面,该基准面具有用于从骨上刮擦微粒的锋利边缘,以及具有用于获取并保留骨微粒以刺激骨生长的凹口。

本发明的以上及其它特征,包括各种新的具体的成分和方法步骤,将参考附图更详细地说明并在权利要求中指明。应该理解本发明所具体描述的方法和物体只是用于举例说明并描述本发明的,但不限定于这些。在各种各样的具体实施方案中可以采用本发明的原则和特征而不背离本发明的范围。

根据本发明的进一步的特征,提供一种生产外科植入物有织纹表面的方法。该方法包括如下步骤:在基本上整个植入物的基准面上涂敷一层保护层,去除选定区域的保护层部分,以暴露出植入物基准面的下面部分,在暴露的基准表面部分施用腐蚀剂并保持足够的时间以侵蚀暴露的表面部分并使腐蚀剂能够腐蚀到保护层下面保留的部分,得到大量的在与基准面的交点上有锋利边缘的下凹口,接着去除剩余的保护层部分以得到暴露状态的基准面,该基准面具有用于从骨上刮擦微粒的锋利边缘,以及具有用于获取并保留骨微粒以刺激骨生长的凹口。

根据本发明的进一步的特征,提供一种结合外科植入物和骨的方法。该方法包括如下步骤:提供具有基准表面的外科植入物,基准面上有大量的微型下凹口,该植入物在基准表面下具有比在基准表面更大的不规则区域,基准面与凹口的交点形成锋利边缘,使基准面与骨表面压合在一起,使植入物沿骨表面以便锋锐边缘从骨上刮擦形成微粒骨质,而凹口获取并保留这些骨微粒以刺激骨的生长。

本发明的另一个目的是提供一种制造外科植入器件的方法,其中器件的材料在制造过程中能够保持其冶金学的特性。

根据本发明的进一步的特征,提供一种制备外科植入物的方法,该植入物可通过植入物与骨的结合刺激骨的生长。该方法包括以下步骤:提供一种硬质物体,在基本上整个物体的基准面上涂敷一层保护层,去除选定区域的保护层部分,以暴露出物体表面的下面部分,在暴露的下表面部位施用腐蚀剂并保持足够的时间以侵蚀暴露的表面部分并使腐蚀剂能够侵蚀到保护层下面保留的部分,得到大量的在与基准面的交点处有锋利边缘的下凹口,接着去除剩余的保护层部分以得到暴露状态的基准面,该基准面具有用于从骨上刮擦微粒的锋利边缘,以及具有用于获取并保留骨微粒以刺激骨生长的凹口。

一种在表面制造微型下凹口的方法,由此制备的外科植入物以及在骨骼上固定植入物的方法

要制备那样的有织纹表面,一种已知的方法是将大量的钛球真空熔融到植入物的基准面上。该方法在Robert V.Kenna的1989.05.30公开的美国专利4834756已经描述。在Kenneth R.Sump的1987.02.24公开的美国专利4644942中描述了一个相似的过程,一种可提取的组分和钛球一起浓缩作为外壳,熔融后加到植入物的基准面上,可提取的组分则随后提取。在对未处理的金属进行改进时,应用这种表面的植入器件的使用寿命便成了问题。它是否真的具有粘着力值得怀疑。确信这些球所形成的空间不足以长期营养生长的组织和/或骨。而且,由于熔融过程严重影响到植入物材料的冶金学特性,同时由于难以从熔融球的网状面中清除人造污染物如切削油,使得用这种方式的修复治疗失败。更进一步说,可以精确测定的最初的基准面因使用球外壳覆盖而消失。

本发明的另一个目的是提供一种制造外科植入器件的方法,其中器件的材料在制造过程中能够保持其冶金学的特性。

应该理解许多在这里用于描述和说明本发明的细节、材料、步骤和部件排列的种种变化,都是本领域普通技术人员能够依据本发明的原则和范围而得出的。例如,当凹口具有垂直于基准面中心轴线时,显然凹口轴线可以“倾斜”以提供非对称的下切口。当以一定的角度施用腐蚀剂时,就会出现倾斜的锯齿状结构(本文没有出现)。这样的结构可相对容易的插入骨槽内,但是会引起强烈的抗拉伸作用,迫使植入物移位。

使用粗糙的、有织纹的骨啮合表面以确保外科植入物的稳定定位,这样的愿望已经在Ian Leonard的1994.03.29公开的美国专利5298115,Samuel G Steinemann的1995.10.10公开的美国专利5456723,Keith D Beaty的1997.02.18公开的美国专利5603338,Bruce A Banks的1998.12.29公开的美国专利5853561,以及Roland Baege等人的1999.10.12公开的美国专利5965006中有所认识。

根据本发明的进一步的特征,提供一种结合外科植入物和骨的方法。该方法包括如下步骤:提供具有基准表面的外科植入物,基准面上有大量的微型凹口及骨研磨结构,使基准面与骨表面压合在一起,使植入物沿骨表面从骨上研磨形成颗粒骨质,而凹口获取并保留这些颗粒骨质以刺激骨的生长。

为了在可接受激光的保护层上产生选定影象,排列凹口,或不规则样式,应用计算机控制激光直接去除保护层或侵蚀保护层的选定部位是优选的。