CN117462330A - 一种合金类眼部植入物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种合金类眼部植入物的制备方法，包括如下步骤：S1：激光雕刻；S2：采用化学抛光或电解抛光方法对眼部植入物进行表面预处理；S3：检测步骤S2处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤400nm；S4：超声清洗一；S5：流体抛光，将眼部植入物放入流体抛光液中，在磁力搅拌条件下抛光60～90分钟；S6：检测步骤S5处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤50nm；S7：超声清洗二。本发明充分利用化学抛光或电解抛光的高去除效率和流体抛光的形状适应性好的特点以及超光滑制造能力，同时结合超声波清洗工艺，在提高加工效率的同时降低表面粗糙度，实现合金类眼部植入物的纳米精度表面制造。
Description
技术领域
本发明涉及植入式医疗器械加工技术领域，具体涉及一种合金类眼部植入物的制备方法。
背景技术
青光眼是一种发病迅速、危害性大、严重时可导致失明的疑难眼病,其治疗方式包括药物、激光、手术等手段，其中，手术越来越成为首选治疗措施。传统青光眼的手术治疗方法虽然能有效降低眼压，但术后早期容易出现浅前房、脉络膜脱离等常见问题，长期也易出现并发症。微创青光眼手术(Micro invasive glaucoma surgery，MIGS)近年来发展迅速，相较于传统手术，MIGS具有创伤小、疗效确切、安全性高、恢复快、并发症风险低等明显优势，而眼部植入物是MIGS最常用的医疗产品。
CN115006103A公开了一种呈弧形弯曲、内部中空、管壁镂空的金属材质眼部植入管，植入管外径为0.25～0.4mm，管壁厚度为0.01～0.2mm。CN115212029A提供了一种具有一定曲率的细径薄壁管网状眼部引流植入支架，管网状支架外径为0.25～0.35mm，支架整体轴向延伸长度6.5～9.5mm，折弯弧度为65～105°。
上述这些眼部植入管一般采用医用金属材料制备，如医用镍钛合金等，其耐磨性差、加工形成的植入物表面存在较多毛刺，初始粗糙度差，较差的表面粗糙度可能诱发感染风险，还会影响与人体组织相容愈合的速度。植入物表面形状复杂、尺寸较小，传统抛光方法难以满足内/外表面光洁度要求；植入眼部的使用场景要求植入物的内外表面粗糙度精度高，优选的优于50nm，而电化学抛光、化学抛光等加工极限约为400nm；眼部植入物的使用要求使得高精度合金类眼部植入物的制备成为一大难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种合金类眼部植入物的制备方法，获得的眼部植入物的表面粗糙度较优。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种合金类眼部植入物的制备方法，包括如下步骤：
S1：激光雕刻，在合金类基材上采用激光雕刻方法雕刻形成具有所需形状的眼部植入物；
S2：采用化学抛光或电解抛光方法对眼部植入物进行表面预处理，以去除前级加工产生的毛刺；
S3：检测步骤S2处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤400nm，若满足则执行步骤S4；若不满足则返回步骤S2；
S4：超声清洗一，在室温下，将眼部植入物采用超声波清洗去除表面残留抛光液，取出烘干；
S5：流体抛光，在室温下，将眼部植入物放入流体抛光液中，在磁力搅拌条件下抛光60～90分钟，进一步降低表面粗糙度，提高光亮度；
S6：检测步骤S5处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤50nm，若满足则执行步骤S7；若不满足则返回步骤S5；
S7：超声清洗二，在室温下，将眼部植入物采用超声波清洗去除表面残留抛光液，取出烘干。
优选的，所述步骤S1中，所述合金类基材为医用镍钛合金，所形成的眼部植入物为弧形弯曲、内部中空、管壁镂空的细径薄壁管网状支架。
优选的，所形成的眼部植入物的外径不大于0.5mm，眼部植入物的管壁厚度不超过0.2mm，眼部植入物的整体轴向延伸长度不超过10mm。
优选的，所述步骤S2中，化学抛光方法为：在室温下，将眼部植入物放入化学抛光液中处理3～5分钟以去除毛刺。
优选的，所述步骤S4以及步骤S7中，超声清洗方式的介质为去离子水或者乙醇；
所述步骤S4中，超声波清洗频率为40～270KHz，清洗5～10分钟；
所述步骤S7中，超声波清洗频率为300～400KHz，清洗5～10分钟。
优选的，所述步骤S5中，磁力搅拌的转速为500～1000rpm。
优选的，所述步骤S5中，流体抛光过程中，流体抛光液在梯度磁场作用下形成柔性抛光膜，对眼部植入物的表面材料进行塑性剪切去除；通过调节柔性抛光膜的压入深度获得不同去除效率。
本发明的有益效果是：本发明的合金类眼部植入物的制备方法充分利用化学抛光或电解抛光的高去除效率和流体抛光的形状适应性好的特点以及超光滑制造能力，同时结合超声波清洗工艺，在提高加工效率的同时降低表面粗糙度，获得的眼部植入物的表面粗糙度较优，对于细径薄壁管网状合金类眼部植入物的纳米精度表面制造有很大的优越性，最终获得的眼部植入物表面粗糙度Ra优于50nm，最终实现合金类眼部植入物的纳米精度表面制造。
附图说明
图1为本发明的合金类眼部植入物的制备方法的流程示意图；
图2为本发明的合金类眼部植入物的一种实施例的结构示意图；
图3为本发明的实施例的合金类眼部植入物采用化学抛光预处理后的表面形貌；
图4为本发明的实施例的合金类眼部植入物采用化学抛光预处理后表面粗糙度数据表；
图5为本发明的实施例的合金类眼部植入物采用流体抛光处理后的表面粗糙度数据表。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种合金类眼部植入物的制备方法，包括如下步骤：
S1：激光雕刻，在合金类基材上采用激光雕刻方法雕刻形成具有所需形状的眼部植入物。
具体地，一种可选的实施例中，所述眼部植入物采用医用金属材料制备，具体地，一种可选的实施例中，所述合金类基材为医用镍钛合金。具体地，一种可选的实施例中，如图2所示，所形成的眼部植入物为弧形弯曲、内部中空、管壁镂空的细径薄壁管网状支架。所述眼部植入物具有一定曲率或弧度。
具体地，一种可选的实施例中，所形成的眼部植入物的外径不大于0.5mm，眼部植入物的管壁厚度不超过0.2mm，眼部植入物的整体轴向延伸长度不超过10mm。
S2：采用化学抛光或电解抛光方法对眼部植入物进行表面预处理，以去除前级加工产生的毛刺。
具体地，一种可选的实施例中，所述步骤S2中，化学抛光方法为：在室温下，将眼部植入物放入化学抛光液中处理3～5分钟以去除毛刺。优选的，化学抛光液为平均磨料粒径不大于1微米的氧化铈颗粒。
S3：检测步骤S2处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤400nm，若满足则执行步骤S4；若不满足则返回步骤S2。
一方面，金属类植入物经化学抛光预处理后的表面粗糙度极限约为Ra400nm。另一方面，后续处理的流体抛光方法的材料去除效率较低，如果化学抛光预处理后植入物表面粗糙度值较大，将导致后续流体抛光需要较大的材料去除量和很长的加工时间；因而将表面粗糙度Ra≤400nm设置为化学抛光或电解抛光预处理结束的阈值。
图3为本发明的实施例的合金类眼部植入物采用化学抛光预处理后的表面形貌。图4为本发明的实施例的合金类眼部植入物采用化学抛光预处理后表面粗糙度数据表。如图4所示，经一次或多次化学抛光或电解抛光后，眼部植入物的表面粗糙度Ra的平均值为351nm，其表面粗糙度Ra≤400nm。
S4：超声清洗一，在室温下，将眼部植入物采用超声波清洗去除表面残留抛光液，取出烘干。
具体地，一种可选的实施例中，所述步骤S4中，超声清洗方式的介质为去离子水或者乙醇；所述步骤S4中，超声波清洗频率为40～270KHz，清洗5～10分钟，以充分去除抛光表面可能残留的抛光液成分。
S5：流体抛光，在室温下，将眼部植入物放入流体抛光液中，在磁力搅拌条件下抛光60～90分钟，进一步降低表面粗糙度，提高光亮度。具体地，一种可选的实施例中，磁力搅拌的转速为500～1000rpm。优选的，流体抛光液为含有软铁粉和超硬磨料微粉的流体抛光液。
S6：检测步骤S5处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤50nm，若满足则执行步骤S7；若不满足则返回步骤S5。具体地，一种可选的实施例中，本步骤所检测的眼部植入物的表面包括内表面与外表面。
图5为本发明的实施例的合金类眼部植入物采用流体抛光处理后的表面粗糙度数据表。如图5所示，采用ASME B46.1标准得到的眼部植入物的表面粗糙度Ra的平均值为23.317nm，其表面粗糙度Ra≤50nm。采用ISO 4287Amplitude标准得到的眼部植入物的表面粗糙度Ra的平均值为24.18nm，其表面粗糙度Ra≤50nm。
S7：超声清洗二，在室温下，将眼部植入物采用超声波清洗去除表面残留抛光液，取出烘干。
具体地，一种可选的实施例中，所述步骤S7中，超声清洗方式的介质为去离子水或者乙醇；
所述步骤S7中，超声波清洗频率为300～400KHz，清洗5～10分钟，以充分去除抛光表面可能残留的抛光液成分。所述步骤S7中的超声波清洗频率与所述步骤S4中的超声波清洗频率不同。
具体地，一种可选的实施例中，所述步骤S5中，流体抛光过程中，流体抛光液在梯度磁场作用下形成柔性抛光膜，对眼部植入物的表面材料进行塑性剪切去除；通过调节柔性抛光膜的压入深度获得不同去除效率，实现纳米精度表面抛光。通过改变磁场、电场以及流场的强度或大小调节柔性抛光膜的柔度，实现纳米级材料去除。
本发明的合金类眼部植入物的制备方法充分利用化学抛光或电解抛光的高去除效率和流体抛光的形状适应性好的特点以及超光滑制造能力，同时结合超声波清洗工艺，在提高加工效率的同时降低表面粗糙度，获得的眼部植入物的表面粗糙度较优，对于细径薄壁管网状合金类眼部植入物的纳米精度表面制造有很大的优越性，最终获得的眼部植入物表面粗糙度Ra优于50nm，最终实现合金类眼部植入物的纳米精度表面制造。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。
Claims (7)
1.一种合金类眼部植入物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：激光雕刻，在合金类基材上采用激光雕刻方法雕刻形成具有所需形状的眼部植入物；
S2：采用化学抛光或电解抛光方法对眼部植入物进行表面预处理，以去除前级加工产生的毛刺；
S3：检测步骤S2处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤400nm，若满足则执行步骤S4；若不满足则返回步骤S2；
S4：超声清洗一，在室温下，将眼部植入物采用超声波清洗去除表面残留抛光液，取出烘干；
S5：流体抛光，在室温下，将眼部植入物放入流体抛光液中，在磁力搅拌条件下抛光60～90分钟，进一步降低表面粗糙度，提高光亮度；
S6：检测步骤S5处理后的眼部植入物的表面粗糙度Ra是否满足Ra≤50nm，若满足则执行步骤S7；若不满足则返回步骤S5；
S7：超声清洗二，在室温下，将眼部植入物采用超声波清洗去除表面残留抛光液，取出烘干。
2.根据权利要求1所述的一种合金类眼部植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述合金类基材为医用镍钛合金，所形成的眼部植入物为弧形弯曲、内部中空、管壁镂空的细径薄壁管网状支架。
3.根据权利要求1或2所述的一种合金类眼部植入物的制备方法，其特征在于：所形成的眼部植入物的外径不大于0.5mm，眼部植入物的管壁厚度不超过0.2mm，眼部植入物的整体轴向延伸长度不超过10mm。
4.根据权利要求1所述的一种合金类眼部植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，化学抛光方法为：在室温下，将眼部植入物放入化学抛光液中处理3～5分钟以去除毛刺。
5.根据权利要求1所述的一种合金类眼部植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤S4以及步骤S7中，超声清洗方式的介质为去离子水或者乙醇；
所述步骤S4中，超声波清洗频率为40～270KHz，清洗5～10分钟；
所述步骤S7中，超声波清洗频率为300～400KHz，清洗5～10分钟。
6.根据权利要求1所述的一种合金类眼部植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，磁力搅拌的转速为500～1000rpm。
7.根据权利要求1所述的一种合金类眼部植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，流体抛光过程中，流体抛光液在梯度磁场作用下形成柔性抛光膜，对眼部植入物的表面材料进行塑性剪切去除；通过调节柔性抛光膜的压入深度获得不同去除效率。
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