新型多孔钛椎间融合器的研制

发布时间：2017-05-24 16:22

  本文关键词：新型多孔钛椎间融合器的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：如今医用多孔钛合金材料已得到了广泛的应用,椎间融合技术在治疗脊柱疾病方面已取得了重大进展。本课题的目的是研究一种新型金属骨小梁椎间融合器,重点研究金属骨小梁多孔支架材料的制备工艺及金属骨小梁椎间融合器的制备工艺,并对所研制的金属骨小梁椎间融合器进行测试和评价。方法：选取性能优良的Ti-6AL-4V合金粉末、聚氨酯海绵及硅溶胶等原材料,首先制备多孔体坯体。应用真空固相烧结法,选用1150℃、1200℃、1250℃、1300℃四种烧结温度制备钛合金多孔体,每种烧结温度下制造10件样品。应用扫描电镜、光学显微镜及材料试验机对多孔体材料进行测试。对于我院行全身检查的60名青壮年应用CT进行腰骶椎矢状面及横断面的扫描,测量腰骶椎矢状面直径、横断面直径以及各椎间隙的前后缘高度。应用SPSS13.0统计学软件对各项数据进行整理和分析,选取合适的腰椎融合器的设计参数,绘制椎间融合器的二维图纸,应用计算机辅助设计技术(CAD)建立三维模型,应用再加工技术制备椎间融合器,测量并分析椎间融合器的力学性能。结果：实验制造的钛合金多孔体孔径在200-500um之间,孔隙率45%-65%,弹性模量0.45-0.8GP,均适合骨长入。不同烧结温度下多孔体的孔隙率、弹性模量及最大抗压强度均有统计学差异(P0.05)。随着烧结温度的升高,多孔体的孔隙率在逐渐减小,并且弹性模量在逐渐增加。多孔体在1250℃烧结温度下拥有最大的抗压强度。制造出了长度为24-28mm,宽度为7-9mm,高度为8-12mm的椎间融合器。矢状面采用倾角设计,一端采用了近似子弹头设计,椎体接触面’采用了锯齿结构设计,融合器表面设有便于植骨通孔,在后端设有插入把持器的螺纹孔,两端都设有钛针标记物便于影像学观察。融合器的最大载荷可到达2万N以上,足够承载腰椎之间的轴向载荷。结论：1.利用固相烧结法开发出具有理想孔隙率和弹性模量的钛合金多孔体,适合骨生长。2.制备过程中通过改变烧结温度,可以调节多孔体的孔隙率和弹性模量。3.多孔体在1250℃烧结温度下拥有最大的抗压强度。4.制备出符合人体解剖参数并具有多种优化设计和良好力学性能的金属骨小梁椎间融合器。
【关键词】：多孔钛 椎间融合器 烧结法 生物材料
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R687.3;R318.08
【目录】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 前言8-10
• 第二章 固相反应烧结制备钛合金多孔体工艺研究10-19
• 第一节 材料与方法10-11
• 第二节 结果11-16
• 第三节 讨论16-19
• 第三章 椎间融合器的设计及研制19-26
• 第一节 材料与方法19
• 第二节 结果19-24
• 第三节 讨论24-26
• 第四章 总结26-27
• 参考文献27-29
• 综述29-34
• 参考文献32-34
• 攻读学位期间发表文章情况34-35
• 致谢35

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本文编号：391334