CN206761967U - 一种具有ha涂层的锚钉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有HA涂层的锚钉，所述锚钉包括主体和微孔，所述主体由PEEK材料制成，在所述主体上设置有多个所述微孔，所述锚钉的孔隙率在20％到85％之间，所述微孔的直径在0.1mm到1mm之间，在所述主体的外表面上涂覆有HA涂层。本实用新型的具有HA涂层的锚钉，具有较好的生物相容性，新骨生长效果好，在使用过程中不容易脱落，制造过程简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及外科植入物，尤其涉及用于软组织与骨连接中的一种具有HA涂层的锚钉。
背景技术
带线锚钉一般用于修复软组织损伤，通过缝线将撕离的软组织与骨修复，再用锚钉固定缝线于骨中，达到腱-骨愈合的目的。现在临床上使用的带线锚钉一般有金属锚钉和可吸收锚钉两种。金属锚钉的生物相容性差，容易产生排斥反应。而可吸收锚钉在不同人体内的吸收速度与可吸收程度都存在较大差异，因此手术效果不稳定。并且，这两种锚钉常有脱落，造成固定失效的情况。
因此，需要提供一种具有HA涂层的锚钉以解决上述问题。
实用新型内容
为了解决该问题，本实用新型公开了一种具有HA涂层的锚钉，所述锚钉包括主体和微孔，所述主体由PEEK材料制成，在所述主体上设置有多个所述微孔，所述锚钉的孔隙率在20％到85％之间，所述微孔的直径在0.1mm到1mm之间，在所述主体的外表面上涂覆有HA涂层。
较佳地，所述HA涂层的厚度为50至75微米。
较佳地，所述HA涂层的结晶度在95％以上，所述HA涂层的颗粒大小在50-80微米之间。
较佳地，所述锚钉的孔隙率优选为30％到50％。
较佳地，所述微孔的直径在0.4mm到0.6mm之间。
较佳地，所述主体的表面粗糙度在0.2微米至10微米之间。
较佳地，所述主体为带螺纹的螺丝形状。
较佳地，所述主体的形状选自圆柱体、圆锥体或长方体。
较佳地，所述主体的后端还设置操作孔。
较佳地，在所述主体上还设置有穿线孔，以将缝线连接在所述锚钉上。
本实用新型的具有HA涂层的锚钉，具有较好的生物相容性，新骨生长效果好，在使用过程中不容易脱落，制造过程简单，成本低。
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。
附图说明
图1是根据本实用新型一个实施例的具有HA涂层的锚钉的示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
以下结合附图对本实用新型的实施例做详细描述。
参考图1，是根据本实用新型一个实施例的具有HA(羟基磷灰石)涂层的锚钉的示意图。本实用新型的锚钉，采用PEEK(聚醚醚酮)制造。PEEK材料具有优异的生物相容性和力学性能，能够长期植入人体并且不引起人体排斥。PEEK材料密度低，而多孔的PEEK材料更能降低植入体的质量，另外，PEEK材料的弹性模量接近人体皮质骨，能够很好的刺激骨再生。
本实用新型的具有HA涂层的锚钉包括主体1，在图1中，主体1为带螺纹的螺丝形状。由于采用了螺丝的形状，在使用时，不用预先打孔，可以直接钻入。但是可以理解的是，本实用新型的具有HA涂层的锚钉的主体1的形状不限于此，也可以采用其他形状，例如圆柱体、圆锥体、长方体等。在采用其他没有自攻效果的主体时，可能需要在植入部位预先打孔。
在主体1的后端还可以设置操作孔。操作孔可以和其他器具结合，以方便将锚钉送入要植入的部位。在主体1上还设置有穿线孔，以将缝线连接在锚钉上。
在主体1上设置有多个微孔2，由于具有微孔，本实用新型的具有HA涂层的锚钉能够很好的诱导新骨在锚钉表面以及体内生长。
在主体1的外表面上还设置有HA涂层。较佳地，该HA涂层的厚度在50-70微米之间。HA有着类似人体骨骼矿物的成分，具有很好的生物活性。本实用新型中的HA涂层可以作为骨长入的基体，使骨组织与植入物形成骨性结合。
HA涂层可以采用等离子喷涂法、电化学沉积法、离子注入法、激光熔覆法等方法进行，优选采用等离子喷涂法。形成的HA涂层，其结晶度要求在95％以上，优选为98％以上。HA的颗粒大小在50至80微米之间。
对于微孔的设置，如果设置的数量过多，会影响锚钉整体的强度，如果设置的数量过少，则会使新骨的产生效果不佳。因此，选择合适的孔隙率尤为重要。孔隙率即为孔隙总体积占产品体积的比例。其计算方式如下：
式中：P为孔隙率(％)，dr为材料实际密度(g/cm3)，dth为材料理论密度(g/cm3)。
经过试验，申请人发现，孔隙率的选择在25％-85％之间都可以获得较好的新骨生长。试验如下(本试验中无HA涂层)：
1.采用3D打印PEEK技术，利用激光烧结PEEK粉末，制造出锚钉。锚钉的长度为9mm，螺纹处直径为5mm，无螺纹处直径为3mm，孔隙直径选择为0.5mm。在上述参数相同的参数下，分别制备孔隙率为25％、30％、40％、50％、85％的锚钉。
2.试验对象采用健康成年家犬，体重约为13公斤。分为五组，每组4只。其中A组采用孔隙率为25％的锚钉，B组孔隙率为30％，C组孔隙率为40％，D组孔隙率为50％，E组孔隙率为85％。
3.将上述试验对象在股骨外侧髁中心部位制造骨缺损，缺损区域和锚钉大小一致。植入锚钉完毕后缝合创口。
4.手术3个月后，取试验对象股骨外侧髁标本。对骨缺损处新生骨组织进行定量分析。计算方式为：
N＝骨组织面积/视野内总面积x 100％。
其中N为新生骨组织面积比。
在进行定量分析时，可以采用市场上的全自动显微镜进行图像采集，并通过图像分析软件(例如Image pro等)进行定量分析。结果如下：
| 组别 | N(平均值) |
| A组(孔隙率25％) | 13.74 |
| B组(孔隙率30％) | 17.50 |
| C组(孔隙率40％) | 23.56 |
| D组(孔隙率50％) | 31.60 |
| E组(孔隙率85％) | 59.76 |
从上述结果可以看出，孔隙率越高，则新骨的生长越好，说明微孔的设置确实对新骨的生长有效。因此，如不考虑强度等因素，可以选择孔隙率更高的锚钉。但是，如果孔隙率过高，则对强度有所影响。因此，较佳的，孔隙率选择在30％-50％。更优的选择为40％。
重复上述的试验，将上述的锚钉上设置本实用新型中的HA涂层，涂层的厚度为50微米，则结果如下：
| 组别 | N(平均值) |
| A组(孔隙率25％) | 15.84 |
| B组(孔隙率30％) | 19.95 |
| C组(孔隙率40％) | 27.80 |
| D组(孔隙率50％) | 37.92 |
| E组(孔隙率85％) | 74.53 |
从上述结果可以看出，在设置HA涂层后，新生骨组织面积比明显增加，增加的幅度大约在15％-25％之间。
上述的微孔2的孔径可以选择在0.1mm-1mm之间。优选地，孔径为0.4mm-0.6mm。
另外，为了促进血小板附着和纤维蛋白块的粘连，为早起骨形成提供初始的稳定环境，本实用新型中的锚钉的表面的粗糙度Ra选择大于0.2微米而小于10微米。
如上所述，本实用新型的锚钉的制备可以采用激光烧结3D打印PEEK技术，利用激光烧结PEEK粉末，“打印”出具有HA涂层的锚钉。本实用新型的锚钉的制备只需用到PEEK粉末，相比于PEEK型材，粉末的成本大大降低，且损耗低。而且制备过程不需要添加造孔剂，因此不会出现清洁不干净造成的污染为题，且工艺简单，成本低。然后在其上涂覆HA涂层。
本实用新型的具有HA涂层的锚钉，具有较好的生物相容性，新骨生长效果好，在使用过程中不容易脱落，制造过程简单，成本低。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (10)
1.一种具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述锚钉包括主体和微孔，所述主体由PEEK材料制成，在所述主体上设置有多个所述微孔，所述锚钉的孔隙率在20％到85％之间，所述微孔的直径在0.1mm到1mm之间，在所述主体的外表面上涂覆有HA涂层。
2.按照权利要求1所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述HA涂层的厚度为50至75微米。
3.按照权利要求2所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述HA涂层的结晶度在95％以上，所述HA涂层的颗粒大小在50-80微米之间。
4.按照权利要求1所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述锚钉的孔隙率为30％到50％。
5.按照权利要求1所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述微孔的直径在0.4mm到0.6mm之间。
6.按照权利要求1所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述主体的表面粗糙度在0.2微米至10微米之间。
7.按照权利要求1-6中任一项所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述主体为带螺纹的螺丝形状。
8.按照权利要求1-6中任一项所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述主体的形状选自圆柱体、圆锥体或长方体。
9.按照权利要求1-6中任一项所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，所述主体的后端还设置操作孔。
10.按照权利要求9中所述的具有HA涂层的锚钉，其特征在于，在所述主体上还设置有穿线孔，以将缝线连接在所述锚钉上。
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