RU2821776C1 - Method of making medical implant - Google Patents
Method of making medical implant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2821776C1 RU2821776C1 RU2022116906A RU2022116906A RU2821776C1 RU 2821776 C1 RU2821776 C1 RU 2821776C1 RU 2022116906 A RU2022116906 A RU 2022116906A RU 2022116906 A RU2022116906 A RU 2022116906A RU 2821776 C1 RU2821776 C1 RU 2821776C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- implant
- mold
- wax
- template
- manufacturing
- Prior art date
Links
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 93
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 42
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 22
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 11
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 235000013871 bee wax Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000012166 beeswax Substances 0.000 claims description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 2
- 239000000602 vitallium Substances 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 25
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 9
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 8
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 8
- -1 titanium-aluminium-vanadium Chemical compound 0.000 description 7
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Inorganic materials [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 239000011507 gypsum plaster Substances 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 210000004417 patella Anatomy 0.000 description 5
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 5
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 4
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 4
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 4
- 238000013150 knee replacement Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 3
- MTHLBYMFGWSRME-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co].[Mo] Chemical compound [Cr].[Co].[Mo] MTHLBYMFGWSRME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000037408 Device failure Diseases 0.000 description 2
- 239000013032 Hydrocarbon resin Substances 0.000 description 2
- 208000012659 Joint disease Diseases 0.000 description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006270 hydrocarbon resin Polymers 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 2
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 206010039073 rheumatoid arthritis Diseases 0.000 description 2
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 2
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBMHUYBJIYNRLY-UHFFFAOYSA-N 2-[(1-carboxy-1-hydroxyethyl)-hydroxyphosphoryl]-2-hydroxypropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(O)(C)P(O)(=O)C(C)(O)C(O)=O RBMHUYBJIYNRLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N DMF Natural products CC1=CC=C(C)O1 GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000691618 Homo sapiens Inactive phospholipase C-like protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100026207 Inactive phospholipase C-like protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004349 Ti-Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004692 Ti—Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000001142 back Anatomy 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N chloro(114C)methane Chemical compound [14CH3]Cl NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- HLXZNVUGXRDIFK-UHFFFAOYSA-N nickel titanium Chemical compound [Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni] HLXZNVUGXRDIFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920001434 poly(D-lactide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001432 poly(L-lactide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000848 poly(L-lactide-ε-caprolactone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910000811 surgical stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010966 surgical stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000007966 viscous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
[001] Данное изобретение относится к медицинским имплантатам, более конкретно, данное изобретение относится к способу изготовления медицинского имплантата.[001] This invention relates to medical implants, more specifically, this invention relates to a method for manufacturing a medical implant.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
[002] Остеоартрит и ревматоидный артрит стали более распространенными среди пожилых людей, страдающих хроническими заболеваниями суставов и нарушениями, вызванными травмами. Для лечения остеоартрита и/или ревматоидного артрита в настоящее время свою эффективность продемонстрировала операция по полной замене коленного сустава. Операция по замене коленного сустава включает удаление нездорового участка бедренной кости и большеберцовой кости и замену ее металлическим эндопротезом.[002] Osteoarthritis and rheumatoid arthritis have become more common among older people suffering from chronic joint diseases and disorders caused by injury. For the treatment of osteoarthritis and/or rheumatoid arthritis, total knee replacement surgery has now demonstrated its effectiveness. Knee replacement surgery involves removing the unhealthy portion of the femur and tibia and replacing it with a metal prosthesis.
[003] Обычные имплантаты изготавливают с использованием стандартных размеров. Для замены таких обычных имплантатов требуется удаление больной кости, а также непораженной кости (здоровой кости) с использованием различных инструментов для удаления кости, чтобы имплантат стандартного размера мог соответствовать месту имплантации. Этот интенсивный процесс резания может привести к сильной травме и боли у пациента во время послеоперационной и восстановительной фаз хирургического вмешательства. В действительности документально подтверждено, что приблизительно 20 % от общего числа пациентов с проблемным коленным суставом не удовлетворены процедурой из-за своих болезненных ощущений, которые они могут испытывать в течение даже длительного периода времени. Кроме того, послеоперационные методы устранения такой боли являются дорогостоящими и имеют самую незначительную вероятность оптимального восстановления. Кроме того, могут быть возможности смещения сегментов коленного имплантата, поскольку он может не идеально прилегать к костям.[003] Conventional implants are manufactured using standard dimensions. Replacement of such conventional implants requires removal of the diseased bone as well as the unaffected bone (healthy bone) using various bone removal instruments so that a standard size implant can fit the implant site. This intense cutting process can result in severe trauma and pain for the patient during the postoperative and recovery phases of surgery. In fact, it has been documented that approximately 20% of the total number of patients with problematic knees are dissatisfied with the procedure due to the pain they may experience even over a long period of time. In addition, postoperative treatments for such pain are expensive and have the smallest chance of optimal recovery. In addition, there may be opportunities for the knee implant segments to become misaligned as it may not fit perfectly into the bones.
[004] Кроме того, по существу обычные имплантаты изготавливают с использованием метода металлической 3D-печати. Имплантаты, изготовленные с помощью этого метода, имеют низкую чистоту поверхности, поскольку указанный процесс включает послойное нанесение металлического сплава. (Ссылка: 3D Printing: Applications in evolution and ecology; Matthew Walker, Stuart Humphries; Ecology and Evolution. 2019; 9: 4289-4301.) Послойное нанесение приводит к увеличению пористости, поскольку внутри данной части образуются небольшие полости, из-за чего происходит снижение плотности имплантата, изготовленного методом 3D-печати. Это влияет на механические свойства имплантатов, при этом снижение плотности делает имплантаты склонными к растрескиванию и повреждениям при высоких нагрузках и циклических напряжениях.[004] In addition, substantially conventional implants are manufactured using a metal 3D printing method. Implants made using this method have low surface finish because the process involves layer-by-layer deposition of a metal alloy. (Ref: 3D Printing: Applications in evolution and ecology; Matthew Walker, Stuart Humphries; Ecology and Evolution. 2019; 9: 4289-4301.) Layer-by-layer printing results in increased porosity because small cavities are formed within a given part, causing there is a decrease in the density of the implant made by 3D printing. This affects the mechanical properties of the implants, with the reduction in density making the implants prone to cracking and failure under high loads and cyclic stress.
[005] Помимо вышеописанной процедуры, также общеизвестны способы, в которых используют восковой шаблон для изготовления металлических имплантатов. В таких способах на восковой шаблон наносят один или более слоев покрытий. Такие покрытия имеют толщину приблизительно 4-6 мм таким образом, что на восковой шаблон может быть нанесен расплавленный металл на более поздней стадии. Нанесение нескольких покрытий на хрупкий восковой шаблон приводит к образованию микротрещин и/или точек из-за наличия вязкого суспензионного покрытия с частицами различных размеров, имеющих интенсивное и толстое покрытие. Также при этой процедуре восковой шаблон часто деформируется. В результате таких процессов образуются имплантаты, имеющие более высокую степень отторжения. Согласно оценкам, приблизительно 600 граммов драгоценных металлов медицинского назначения, таких как сплавы Co-Cr, сплавы Co-Cr-Mo, сплавы титана и т.д., тратятся впустую на каждый отторгнутый металлический имплантат. Таким образом, более высокая степень отторжения обычных имплантатов приводит к большей трате металлов (около тысяч килограммов металла).[005] In addition to the above procedure, methods that use a wax template to produce metal implants are also well known. In such methods, one or more layers of coatings are applied to a wax template. Such coatings are approximately 4-6 mm thick so that molten metal can be applied to the wax template at a later stage. Applying multiple coatings to a fragile wax template results in microcracks and/or pinholes due to the presence of a viscous suspension coating with varying particle sizes having an intense and thick coating. Also, during this procedure, the wax template is often deformed. As a result of such processes, implants are formed that have a higher degree of rejection. It is estimated that approximately 600 grams of medical grade precious metals such as Co-Cr alloys, Co-Cr-Mo alloys, titanium alloys, etc. are wasted for every metal implant that fails. Thus, a higher rate of failure of conventional implants leads to a greater waste of metals (about thousands of kilograms of metal).
[006] Полученные в результате обычные металлические имплантаты, произведенные посредством описанных выше процессов, подвержены ухудшению их состояния, вызванному царапаньем, износом или повреждением вследствие коррозионных процессов, которые происходят на месте после установки. Поврежденные имплантаты могут демонстрировать снижение характеристик, и в некоторых случаях их следует ремонтировать или заменять. Имплантаты, содержащие металлические подложки из таких материалов, как сталь, кобальт, титан и их сплавы, также подвержены повреждениям или механической коррозии, что может привести к потере структурной целостности, царапанью или повышенным уровням износа, а также снижению характеристик имплантата. Традиционные подходы к повышению стойкости металлических ортопедических имплантатов к царапинам и износу включают методы обработки поверхности, такие как ионная имплантация, газовое азотирование, высокотемпературное окисление, методы нанесения покрытия и т.д.[006] The resulting conventional metal implants produced through the processes described above are subject to deterioration caused by scratching, wear, or damage due to corrosion processes that occur in situ after installation. Damaged implants may exhibit decreased performance and in some cases may need to be repaired or replaced. Implants containing metal substrates made from materials such as steel, cobalt, titanium and their alloys are also susceptible to damage or mechanical corrosion, which can result in loss of structural integrity, scratching or increased levels of wear, and reduced implant performance. Traditional approaches to improving the scratch and wear resistance of metal orthopedic implants include surface treatment techniques such as ion implantation, gas nitriding, high temperature oxidation, plating techniques, etc.
[007] Однако некоторые ограничения, такие как неэффективность, плохая адгезия покрытий к нижележащим подложкам и/или экономическая целесообразность, могут ограничивать применимость некоторых из этих способов.[007] However, certain limitations, such as inefficiency, poor adhesion of coatings to underlying substrates and/or economic feasibility, may limit the applicability of some of these methods.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[008] Данное изобретение описывает способ изготовления имплантата. Способ включает набор предварительно определенных этапов. Способ включает подготовку шаблона в сборе на основании одной или более анатомических характеристик места имплантации. Шаблон в сборе изготовлен из воска. После образования шаблона в сборе на внешнюю поверхность шаблона в сборе наносят ламинирующий слой, в результате чего получают ламинированный шаблон в сборе. Ламинирующий слой состоит из по меньшей мере одного полимера, растворенного в одном или более растворителях. После вышеуказанного один или более слоев покрытия из предварительно определенного материала покрытия наносят поверх ламинированного шаблона в сборе для изготовления формы. Затем форму могут обсыпать песчаной формовочной смесью с образованием покрытой песчаной формовочной смесью формы. Из покрытой песчаной формовочной смесью формы может быть удален воск, и она может быть подвергнута обжигу для расплавления шаблона в сборе с образованием формы, из которой удален воск. Затем на форму, из которой удален воск, выливают предварительно определенный литьевой материал с образованием отлитой формы, которую затем охлаждают и отверждают с образованием отлитого имплантата. Отлитый имплантат может быть дополнительно подвергнут термообработке и чистовой обработке для образования имплантата.[008] This invention describes a method for manufacturing an implant. The method includes a set of predefined steps. The method includes preparing a template assembly based on one or more anatomical characteristics of the implantation site. The assembled template is made of wax. After the template assembly is formed, a lamination layer is applied to the outer surface of the template assembly, resulting in a laminated template assembly. The lamination layer consists of at least one polymer dissolved in one or more solvents. Following the above, one or more coating layers of a predetermined coating material are applied over the laminated template assembly to produce a mold. The mold may then be coated with sand to form a sand-coated mold. The sand-coated mold may be de-waxed and fired to melt the template assembly to form a de-waxed mold. The predetermined casting material is then poured onto the mold from which the wax has been removed to form a cast mold, which is then cooled and cured to form the cast implant. The cast implant may be further heat treated and finished to form the implant.
[009] Вышеприведенные признаки и другие признаки, а также преимущества данного изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания, которое следует со ссылками на прилагаемые фигуры.[009] The foregoing features and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description which follows with reference to the accompanying drawings.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS
[0010] Вышеприведенный раздел сущности изобретения, а также последующее подробное описание иллюстративных вариантов осуществления становятся более понятными при рассмотрении в сочетании с приложенными графическими материалами. В целях иллюстрации данного изобретения в графических материалах показаны приведенные в качестве примера конструкции по данному изобретению. Однако данное изобретение не ограничивается конкретными способами и средствами, описанными в данном документе. Более того, специалистам в данной области техники будет понятно, что графические материалы представлены без соблюдения масштаба.[0010] The foregoing summary section, as well as the following detailed description of the illustrative embodiments, will become clearer when considered in conjunction with the accompanying drawings. For purposes of illustrating the present invention, the drawings show exemplary structures of the present invention. However, the present invention is not limited to the specific methods and means described herein. Moreover, those skilled in the art will appreciate that the graphics are not to scale.
[0011] На Фиг. 1 представлен имплантат 100, развернутый в месте имплантации, в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения.[0011] In FIG. 1 shows an implant 100 deployed at an implantation site, in accordance with one embodiment of the present invention.
[0012] На Фиг. 2 показана блок-схема способа подготовки имплантата в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения.[0012] In FIG. 2 is a flow diagram of a method for preparing an implant in accordance with one embodiment of the present invention.
[0013] На Фиг. 3(a)-3(k) показаны различные стадии, показанные на Фиг. 2, в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения.[0013] In FIG. 3(a)-3(k) show various stages shown in FIG. 2, in accordance with one embodiment of the present invention.
[0014] На Фиг. 4 показаны слои, обеспеченные на шаблоне 20 в сборе, в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения.[0014] In FIG. 4 shows the layers provided on the template assembly 20, in accordance with one embodiment of the present invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0015] Перед подробным описанием изобретения будут даны определения некоторых слов или фраз, используемых в данном патентном документе: термины «включать» и «содержать», а также их производные означают включение без ограничения; термин «или» является включающим, означающим «и/или»; фразы «соединенный с» и «связанный с ним», а также их производные могут означать следующее: «включать», «включенный в состав», «быть во взаимосвязи с», «содержать», «содержаться внутри», «соединяться с», «подключаться к», «быть в сообщении с», «чередоваться», «размещаться рядом», «располагаться в непосредственной близости от», «быть связанным с», «иметь свойство» или тому подобное; определения некоторых слов и фраз представлены в данном патентном документе, и специалистам обычной квалификации в данной области техники будет понятно, что такие определения применимы во многих случаях, если не в большинстве случаев предшествующих, а также будущих вариантов использования таких определенных слов и фраз.[0015] Before describing the invention in detail, certain words or phrases used in this patent document will be defined: the terms “include” and “comprise” and their derivatives mean inclusion without limitation; the term “or” is inclusive, meaning “and/or”; the phrases “connected with” and “connected with”, as well as their derivatives, can mean the following: “include”, “included in”, “be in relation to”, “contain”, “contained within”, “connect with” , “connect to”, “be in communication with”, “alternate”, “be located adjacent to”, “be located in close proximity to”, “be associated with”, “have the property of” or the like; definitions of certain words and phrases are provided herein, and those of ordinary skill in the art will appreciate that such definitions apply to many, if not most, prior as well as future uses of such certain words and phrases.
[0016] Конкретные варианты осуществления данного изобретения описаны ниже в данном документе со ссылкой на прилагаемые графические материалы, однако следует понимать, что описанные варианты осуществления являются просто примерами данного изобретения, которые могут быть реализованы в различных формах. Хорошо известные функции или конструкции не описаны подробно во избежание загромождения данного описания ненужными подробностями. Следовательно, конкретные структурные и функциональные детали, описанные в данном документе, не должны истолковываться как ограничивающие, а должны рассматриваться просто как основа для формулы изобретения и как репрезентативная основа для обучения специалиста в данной области техники различным применениям данного изобретения практически в любой надлежащим образом детализированной конструкции.[0016] Specific embodiments of the present invention are described below in this document with reference to the accompanying drawings, however, it should be understood that the described embodiments are merely examples of the present invention, which may be implemented in various forms. Well-known functions or structures are not described in detail to avoid cluttering this description with unnecessary details. Accordingly, the specific structural and functional details described herein are not to be construed as limiting, but are to be considered merely as a basis for the claims and as a representative basis for teaching one skilled in the art the various applications of the invention in virtually any suitably detailed design. .
[0017] Термин «имплантат» относится к заменителю поврежденной кости, ткани и т.д., который изготавливают искусственно, чтобы он соответствовал поврежденному участку кости, и который прикрепляют к телу пациента, перенесшего операцию по замене коленного сустава.[0017] The term "implant" refers to a substitute for damaged bone, tissue, etc., which is artificially manufactured to fit the damaged area of bone and which is attached to the body of a patient undergoing knee replacement surgery.
[0018] Термин «место имплантации» относится к месту обработки, в котором развернут имплантат. Хотя место имплантации в данном изобретении может представлять собой любое место обработки в теле пациента, тем не менее, в качестве одного приведенного в качестве примера варианта осуществления по следующему описанию место имплантации соответствует нативным костям колена.[0018] The term "implantation site" refers to the treatment site at which the implant is deployed. Although the implantation site in the present invention can be any treatment site in the patient's body, however, as one exemplary embodiment in the following description, the implantation site corresponds to the native bones of the knee.
[0019] В соответствии с данным изобретением описан способ изготовления медицинского имплантата (или имплантата). В одном варианте осуществления способ по данному изобретению приводит к образованию коленного имплантата из металлического сплава.[0019] In accordance with this invention, a method for manufacturing a medical implant (or implant) is described. In one embodiment, the method of this invention results in the formation of a metal alloy knee implant.
[0020] Способ по данному изобретению включает меньшую стоимость и более простое оборудование по сравнению с обычными способами. Способ по данному изобретению включает простой механизм 3D-печати с использованием восковых моделей, в отличие от сложных 3D-принтеров из металлических сплавов, используемых в обычных способах. Следовательно, данный способ обеспечивает минимальное воздействие на металлический сплав более высоких температур, что помогает сохранить предел прочности металлов на растяжение и другие требуемые металлические свойства.[0020] The method of this invention includes lower cost and simpler equipment compared to conventional methods. The method of this invention involves a simple 3D printing mechanism using wax models, as opposed to the complex metal alloy 3D printers used in conventional methods. Consequently, this method ensures that the metal alloy is minimally exposed to higher temperatures, which helps maintain the metals tensile strength and other desired metallic properties.
[0021] Способ по данному изобретению включает различные этапы, такие как прецизионное литье металла, чистовая обработка, механическая обработка, обработка поверхности и т.д. Вышеуказанные этапы выполняют последовательно для получения имплантата, который либо может иметь стандартный размер, либо может включать индивидуальный размер на основании одной или более анатомических характеристик места имплантации.[0021] The method of the present invention includes various steps such as metal investment casting, finishing, machining, surface treatment, etc. The above steps are performed sequentially to obtain an implant, which may either be a standard size or may include a custom size based on one or more anatomical characteristics of the implantation site.
[0022] Такой специальный подбор в данном изобретении устраняет риски несоответствующей фиксации имплантата в месте имплантации, таким образом обеспечивая оптимальную посадку, а также функциональные возможности имплантата в месте имплантации.[0022] This special selection in this invention eliminates the risks of inadequate fixation of the implant at the implantation site, thereby providing optimal fit as well as functionality of the implant at the implantation site.
[0023] Процесс включает подготовку воскового шаблона в сборе, а затем его ламинирование с последующим покрытием сборки суспензией на керамической основе и последующей заливкой металлического раствора для отливки имплантата. Этап нанесения ламинирующего слоя на шаблон в сборе помогает шаблону в сборе выдерживать напряжение и/или силы, возникающие на последующих этапах данного способа, так что форма шаблона в сборе остается неизменной. Кроме того, ламинирующий слой устраняет вероятность образования точечных вмятостей и микротрещин, которые могут образоваться на последующих этапах данного процесса, таким образом снижая уровень отторжения имплантатов приблизительно до 10 %.[0023] The process involves preparing a wax-up template assembly and then laminating it, followed by coating the assembly with a ceramic-based slurry and then pouring a metal solution to cast the implant. The step of applying a lamination layer to the template assembly helps the template assembly to withstand the stress and/or forces encountered in subsequent steps of the method so that the shape of the template assembly remains unchanged. In addition, the lamination layer eliminates the potential for pinholes and microcracks that can occur later in the process, thereby reducing implant failure rates to approximately 10%.
[0024] Изготовление имплантатов с использованием способа по данному изобретению приводит к получению имплантатов с гладкой поверхностью и оптимальной плотностью, что требуется для предотвращения образования трещин при воздействии циклических напряжений и нагрузок.[0024] Manufacturing implants using the method of this invention results in implants with a smooth surface and optimal density, which is required to prevent cracking when exposed to cyclic stresses and loads.
[0025] Далее с конкретной ссылкой на фигуры, на Фиг. 1 изображен имплантат 100 при имплантации в месте имплантации. Как видно из указанной фигуры, имплантат 100 представляет собой коленный имплантат. Однако имплантат 100 может представлять собой любой другой имплантат, например, без ограничения, тазобедренный имплантат, имплантат голеностопного сустава, плечевого сустава, локтевого сустава, позвоночника и т.д.[0025] With specific reference to the figures, FIG. 1 depicts the implant 100 being implanted at the implantation site. As can be seen from the above figure, the implant 100 is a knee implant. However, the implant 100 may be any other implant, such as, but not limited to, a hip implant, an ankle implant, a shoulder implant, an elbow implant, a spine implant, etc.
[0026] Имплантат 100 может быть изготовлен из материала, который обеспечивает достаточную прочность и жесткость в месте имплантации. Материалы могут включать, без ограничения, металлы, металлические сплавы, керамические материалы, биосовместимые материалы и т.д. Примеры материалов включают, без ограничения, технически чистый Ti (cpTi), нержавеющие стали медицинского назначения, тантал, сплав кобальт-хром-молибден (CoCrMo), сплав кобальт-хром (CoCr), титановые сплавы, танталовые сплавы, нитинол, Ti-Al-V (титан-алюминий-ванадий) и т.д. В одном варианте осуществления имплантат 100 по данному изобретению изготовлен из сплава кобальт-хром-молибден (СоCrМо).[0026] The implant 100 may be made of a material that provides sufficient strength and rigidity at the implantation site. Materials may include, but are not limited to, metals, metal alloys, ceramic materials, biocompatible materials, etc. Examples of materials include, but are not limited to, commercial grade Ti (cpTi), medical grade stainless steels, tantalum, cobalt-chromium-molybdenum (CoCrMo), cobalt-chromium (CoCr), titanium alloys, tantalum alloys, nitinol, Ti-Al -V (titanium-aluminium-vanadium), etc. In one embodiment, the implant 100 of the present invention is made from a cobalt-chromium-molybdenum (CoCrMo) alloy.
[0027] Имплантат 100, показанный на Фиг. 1, содержит три основных компонента, а именно бедренный компонент 10а, большеберцовый компонент 10b и компонент надколенной чашки (не показан). Бедренный компонент 10а подходит к нижнему концу нативной бедренной кости «а». Большеберцовый компонент 10b подходит к верхнему концу нативной большеберцовой кости «b». Большеберцовый компонент 10b дополнительно содержит большеберцовую основную пластину 10b1 и большеберцовую вставку 10b2. Большеберцовая вставка 10b2 расположена между бедренным компонентом 10а и большеберцовой основной пластиной 10b1. Компонент надколенной чашки помещается на тыльной стороне нативной надколенной чашки.[0027] The implant 100 shown in FIG. 1 contains three main components, namely a femoral component 10a, a tibial component 10b and a patella component (not shown). Femoral component 10a fits the lower end of the native femur "a". Tibial component 10b fits the superior end of the native tibia "b". The tibial component 10b further includes a tibial base plate 10b1 and a tibial insert 10b2. The tibial insert 10b2 is located between the femoral component 10a and the tibial base plate 10b1. The patella cap component is placed on the dorsum of the native patella.
[0028] Бедренный компонент 10а и большеберцовая основная пластина 10b1 могут быть изготовлены из любого металлического материала, такого как хирургическая нержавеющая сталь (SS 316L), сплавы кобальт-хром, чистый технический титан (Ti) и/или титановые сплавы. В приведенном в качестве примера варианте осуществления данного изобретения материал из сплава кобальт-хром-молибден (CoCrMo) используют для изготовления бедренного компонента 10а и большеберцовой основной пластины 10b1.[0028] The femoral component 10a and the tibial base plate 10b1 may be made from any metal material, such as surgical stainless steel (SS 316L), cobalt-chromium alloys, pure commercial titanium (Ti), and/or titanium alloys. In an exemplary embodiment of the present invention, a cobalt-chromium-molybdenum (CoCrMo) alloy material is used to manufacture the femoral component 10a and the tibial base plate 10b1.
[0029] Большеберцовая вставка 10b2 может быть изготовлена из множества материалов, включая, без ограничения: полиэтилен со сверхвысокой степенью сшивки (UHXLPE; Ultra highly cross linked polyethylene), сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (UHMWPE; Ultra-high-molecular-weight polyethylene), метилметикрилат, полиэфирэфиркетон (PEEK; Polyether ether ketone), поликарбонат (PC) и т.д. В приведенном в качестве примера варианте осуществления данного изобретения большеберцовая вставка 10b2 изготовлена из материала UHMWPE. Компонент 10c надколенной чашки изготовлен из одного или более материалов UHXLPE, UHMWPE, PEEK и т.д. В одном варианте осуществления данного изобретения компонент 10c надколенной чашки изготовлен из UHMWPE.[0029] The tibial insert 10b2 can be made from a variety of materials, including, but not limited to: Ultra highly cross linked polyethylene (UHXLPE), Ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE), methyl methicrylate, polyether ether ketone (PEEK; Polyether ether ketone), polycarbonate (PC), etc. In an exemplary embodiment of the present invention, the tibial insert 10b2 is made of UHMWPE material. The patella component 10c is made of one or more of UHXLPE, UHMWPE, PEEK, etc. In one embodiment of the present invention, the patella component 10c is made of UHMWPE.
[0030] Кроме того, имплантат 100 может быть изготовлен предварительно определенным способом, как показано ниже на Фиг. 2. В одном варианте осуществления имплантат 100, образованный указанным способом, изготавливается и имеет размеры в соответствии с анатомическими характеристиками места имплантации, в результате чего изготовленный на заказ имплантат максимально соответствует анатомии места имплантации. Важно, чтобы имплантат 100 имитировал анатомию и физиологию естественного коленного сустава, поскольку он обеспечивает максимальное соответствие и должным образом восстанавливает функцию поврежденного колена. Точные размеры имплантата 100 способствуют превосходному сгибанию, таким образом повышая удобство для пациента.[0030] In addition, the implant 100 may be manufactured in a predetermined manner, as shown below in FIG. 2. In one embodiment, the implant 100 formed by this method is manufactured and sized according to the anatomical characteristics of the implantation site, resulting in a custom-made implant that closely matches the anatomy of the implantation site. It is important that the implant 100 mimics the anatomy and physiology of the natural knee joint so that it provides maximum compliance and properly restores function to the injured knee. The precise dimensions of the implant 100 promote superior flexion, thereby increasing patient comfort.
[0031] Альтернативно, имплантат 100 может быть выполнен по стандартным размерам.[0031] Alternatively, the implant 100 can be made to standard dimensions.
[0032] На Фиг. 2 данного изобретения проиллюстрирована блок-схема способа изготовления имплантата 100. Выполнение способа начинается на этапе 201, на котором получают анатомические характеристики (например, толщину, кривизну и/или размер) места имплантации, а также области, окружающей место имплантации. Указанные характеристики места имплантации могут быть получены с использованием обычных методов визуализации, таких как, без ограничений, УЗИ, магнитно-резонансная томография (МРТ), компьютерная томография (КТ), рентгеновская визуализация, флюороскопическая визуализация и т.д. Получение указанных характеристик помогает при изготовлении изготовляемого на заказ имплантата 100, а именно имплантата с размерами, подобранными к анатомическим характеристикам пациента.[0032] In FIG. 2 of the present invention illustrates a flow diagram of a method for manufacturing an implant 100. The method begins at step 201, where anatomical characteristics (eg, thickness, curvature, and/or size) of the implantation site as well as the area surrounding the implantation site are obtained. These characteristics of the implantation site can be obtained using conventional imaging techniques such as, but not limited to, ultrasound, magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography (CT), x-ray imaging, fluoroscopic imaging, etc. Obtaining these characteristics assists in the manufacture of a custom-made implant 100, namely an implant with dimensions tailored to the anatomical characteristics of the patient.
[0033] Изготовленный на заказ имплантат 100 обеспечивает максимальное соответствие и позволяет избежать несоответствующей фиксации имплантата 100, таким образом сводя к минимуму процесс резания кости. Кроме того, продолжительность операции значительно сокращается, поскольку сводится к минимуму резание здоровых костей. Изготовленный на заказ имплантат 100 преодолевает проблему вращения обычных имплантатов, которая приводит к постоянной боли после операции по замене коленного сустава.[0033] The custom-made implant 100 provides maximum compliance and avoids inappropriate fixation of the implant 100, thereby minimizing the bone cutting process. In addition, the duration of the operation is significantly reduced since cutting of healthy bones is minimized. The custom implant 100 overcomes the rotation problem of conventional implants that leads to persistent pain after knee replacement surgery.
[0034] На этапе 203 анатомические характеристики, полученные на этапе 201, используют для разработки шаблона 20 в сборе (или изготовленного на заказ шаблона 20 в сборе), имеющего внешнюю поверхность. Необязательно/альтернативно, этап 201 можно исключить, а шаблон 20 в сборе может быть образован с использованием стандартных размеров.[0034] At step 203, the anatomical characteristics obtained at step 201 are used to design a template assembly 20 (or a custom template assembly 20) having an outer surface. Optionally/alternatively, step 201 can be omitted and the template assembly 20 can be formed using standard dimensions.
[0035] В одном варианте осуществления шаблон 20 в сборе представляет собой восковую сборку. Воск используют для образования шаблона 20 в сборе благодаря его превосходным свойствам, таким как низкая температура плавления, простота формования и экономическая доступность, простота переработки, токсичность, устойчивость к связующим веществам и т.д. Воск, используемый в данном изобретении, может включать, без ограничения, парафиновый воск, пчелиный воск, горный воск, воск карнабуа, смесь воска и т.д.[0035] In one embodiment, the template assembly 20 is a wax assembly. Wax is used to form the template assembly 20 due to its excellent properties such as low melting point, ease of molding and economic availability, ease of processing, toxicity, resistance to binders, etc. The wax used in this invention may include, but is not limited to, paraffin wax, beeswax, rock wax, carnabua wax, wax mixture, etc.
[0036] Шаблон 20 в сборе может представлять собой единую конструкцию. Альтернативно, несколько компонентов могут быть соединены друг с другом для образования шаблона 20 в сборе. В одном варианте осуществления шаблон 20 в сборе изготовлен из нескольких компонентов, таких как полость восковой модели, восковые компоненты и т.д. Полость восковой модели может представлять собой центральную часть, к которой прикреплены восковые компоненты. На Фиг. 3а проиллюстрирован шаблон 20 в сборе с бедренным и большеберцовым компонентами 20а, 20b (восковые компоненты), прикрепленными к полости 20с восковой модели.[0036] The template assembly 20 may be a single structure. Alternatively, multiple components may be connected to each other to form the template assembly 20. In one embodiment, the template assembly 20 is made of several components, such as a wax-up cavity, wax components, etc. The wax-up cavity may be a central portion to which the wax components are attached. In FIG. 3a illustrates the template 20 assembled with the femoral and tibial components 20a, 20b (wax-up components) attached to the wax-up cavity 20c.
[0037] Шаблон 20 в сборе может быть разработан с использованием процесса аддитивного производства на основании анатомических характеристик места имплантации. В одном варианте осуществления процесс разработки шаблона 20 в сборе представляет собой моделирование методом наплавления (FDM; fused deposition modeling). В приведенном в качестве примера процессе шаблон 20 в сборе создают непосредственно на основании цифровой трехмерной модели, например 3D-модели для автоматизированного проектирования, с использованием послойного нанесения исходного материала, например воска, экструдируемого через насадку.[0037] The template assembly 20 may be designed using an additive manufacturing process based on the anatomical characteristics of the implantation site. In one embodiment, the design process for the template assembly 20 is fused deposition modeling (FDM). In an exemplary process, the template assembly 20 is created directly from a digital three-dimensional model, such as a 3D computer-aided design model, using layer-by-layer application of a starting material, such as wax, extruded through a nozzle.
[0038] В одном варианте осуществления способ FDM начинается с импорта файла .STL модели в программное обеспечение предварительной обработки. Данная модель ориентирована и математически нарезана на горизонтальные слои предварительно определенной толщины. Затем указанную нарезанную на слои модель используют для послойного создания шаблона 20 в сборе.[0038] In one embodiment, the FDM method begins by importing an .STL model file into the pre-processing software. This model is oriented and mathematically sliced into horizontal layers of predetermined thickness. This layered model is then used to create the assembled template 20 layer by layer.
[0039] Шаблон 20 в сборе поддерживают при температуре не выше 25°С. В одном варианте осуществления шаблон 20 в сборе поддерживают при температуре от 22°C до 24°C.[0039] The template assembly 20 is maintained at a temperature not exceeding 25°C. In one embodiment, the template assembly 20 is maintained at a temperature of 22°C to 24°C.
[0040] На этапе 205 шаблон 20 в сборе, полученный на этапе 203, дополнительно ламинируют с образованием ламинированного шаблона 20' в сборе (как показано на Фиг. 3b). Ламинирование шаблона 20 в сборе помогает шаблону 20 в сборе противостоять нагрузкам и/или силам, возникающим на последующих этапах данного способа, так что форма шаблона 20 в сборе остается неизменной. Кроме того, ламинирование внешней поверхности шаблона 20 в сборе устраняет вероятность образования точечных вмятостей и микротрещин, которые могут возникать на последующих этапах данного процесса, таким образом снижая уровень отторжения имплантатов приблизительно до 10 %.[0040] At step 205, the template assembly 20 obtained in step 203 is further laminated to form a laminated template assembly 20' (as shown in FIG. 3b). Lamination of the template assembly 20 helps the template assembly 20 resist loads and/or forces encountered in subsequent steps of the method so that the shape of the template assembly 20 remains unchanged. In addition, lamination of the outer surface of the template 20 assembly eliminates the potential for pitting and microcracks that may occur later in the process, thereby reducing implant failure rates to approximately 10%.
[0041] Кроме того, ламинирование способствует полному удалению воска во время обработки в автоклаве и сводит к минимуму остаточный воск внутри формы во время процедуры удаления воска (описанной ниже).[0041] In addition, lamination promotes complete wax removal during autoclaving and minimizes residual wax within the mold during the dewaxing procedure (described below).
[0042] Выбор материала, используемого для ламинирования, имеет решающее значение. Материал (материалы), используемый для ламинирования, должен быть совместим с шаблоном 20 в сборе, должен хорошо сцепляться с шаблоном 20 в сборе, не должен быть липким и должен легко сниматься, не повреждая шаблон 20 в сборе. Кроме того, материал (материалы) для ламинирования должен быть совместим с формой (описано ниже).[0042] The choice of material used for lamination is critical. The material(s) used for lamination must be compatible with the template 20 assembly, must adhere well to the template 20 assembly, must not be tacky, and must be easily removable without damaging the template 20 assembly. In addition, the lamination material(s) must be compatible with the mold (described below).
[0043] Ламинирование может быть обеспечено путем нанесения одного или более ламинирующих слоев «LL». В одном варианте осуществления обеспечен один ламинирующий слой «LL».[0043] Lamination can be achieved by applying one or more lamination layers "LL". In one embodiment, a single lamination layer "LL" is provided.
[0044] В одном варианте осуществления перед нанесением ламинирующего слоя «LL» на шаблон 20 в сборе может быть нанесен клеевой слой «АС», как показано на Фиг. 4. В одном варианте осуществления клеевой слой «АС» наносят путем покрытия раствором смолы, содержащим одну или более смол, растворенных в по меньшей мере одном растворителе.[0044] In one embodiment, prior to applying the lamination layer "LL", an adhesive layer "AC" may be applied to the template assembly 20, as shown in FIG. 4. In one embodiment, the "AC" adhesive layer is applied by coating a resin solution containing one or more resins dissolved in at least one solvent.
[0045] Смолы, которые можно использовать в данном изобретении, включают, без ограничения, поливинилацетатные смолы, углеводородные смолы, фенолформальдегидные смолы, полиамидные смолы, сложные полиэфирные смолы, кетоновые смолы, полиуретановые смолы, эпоксидные смолы и т.д. или их производные и/или их комбинации. Концентрация смол может находиться в диапазоне от 10 мас. % до 30 мас. %, более предпочтительно в диапазоне от 10 мас. % до 20 мас. %. В одном варианте осуществления концентрация смол составляет 15 мас. %.[0045] Resins that can be used in this invention include, but are not limited to, polyvinyl acetate resins, hydrocarbon resins, phenol-formaldehyde resins, polyamide resins, polyester resins, ketone resins, polyurethane resins, epoxy resins, etc. or their derivatives and/or combinations thereof. The resin concentration can range from 10 wt. % up to 30 wt. %, more preferably in the range of 10 wt. % up to 20 wt. %. In one embodiment, the resin concentration is 15 wt. %.
[0046] Растворители могут включать ацетон, изопропиловый спирт, хлороформ, тетрагидрофуран, метилхлорид, толуол, ацетонитрил, метилендихлорид (МДХ), этилендихлорид (ЭДХ), трихлорэтан и т.д. или их комбинации. Концентрация растворителей может находиться в диапазоне от 60 мас. % до 90 мас. %.[0046] Solvents may include acetone, isopropyl alcohol, chloroform, tetrahydrofuran, methyl chloride, toluene, acetonitrile, methylene dichloride (MDC), ethylene dichloride (EDC), trichloroethane, etc. or combinations thereof. The concentration of solvents can range from 60 wt. % up to 90 wt. %.
[0047] В одном варианте осуществления клеевой слой «AC» содержит полиамидную смолу в качестве смолы в концентрации 15 мас. % и изопропиловый спирт (ИПС) в качестве растворителя в концентрации 85 мас. %.[0047] In one embodiment, the "AC" adhesive layer contains polyamide resin as the resin at a concentration of 15 wt. % and isopropyl alcohol (IPA) as a solvent at a concentration of 85 wt. %.
[0048] Клеевой слой «АС» может быть нанесен с использованием таких методов, как нанесение покрытия погружением, нанесение покрытия кистью, нанесение покрытия распылением и т.д. В одном варианте осуществления нанесение покрытия кистью используют для нанесения клеевого слоя «АС» на шаблон 20 в сборе. Клеевой слой «AC» может быть нанесен в виде как одного слоя, так и нескольких слоев. Толщина клеевого слоя «АС» может находиться в диапазоне от 2 мкм до 6 мкм. В одном варианте осуществления толщина клеевого покрытия «AC» составляет 4 мкм.[0048] The AC adhesive layer can be applied using methods such as dip coating, brush coating, spray coating, etc. In one embodiment, brush coating is used to apply an adhesive layer "AC" to the template assembly 20. The “AC” adhesive layer can be applied in the form of one layer or several layers. The thickness of the “AC” adhesive layer can be in the range from 2 microns to 6 microns. In one embodiment, the thickness of the adhesive coating "AC" is 4 microns.
[0049] Клеевой слой «AC» способствует лучшей адгезии между шаблоном 20 в сборе и ламинирующим слоем «LL».[0049] The adhesive layer "AC" promotes better adhesion between the template assembly 20 and the lamination layer "LL".
[0050] Ламинирующий слой «LL» представляет собой защитный слой, который может быть нанесен на клеевой слой «AC», как показано на Фиг. 4. В одном варианте осуществления защитный слой обеспечен путем нанесения полимерного состава на клеевой слой «АС». Полимерный состав может быть получен путем растворения по меньшей мере одного полимера в растворителе или смеси растворителей.[0050] The lamination layer "LL" is a protective layer that can be applied to the adhesive layer "AC" as shown in FIG. 4. In one embodiment, the protective layer is provided by applying a polymer composition to the "AC" adhesive layer. The polymer composition can be prepared by dissolving at least one polymer in a solvent or mixture of solvents.
[0051] В данном изобретении могут быть использованы полимеры с высокой температурой плавления. Такие полимеры могут включать, без ограничения, полипропилен, полиэтилен (полиэтилен высокой плотности и/или полиэтилен низкой плотности), поливинилпирролидон (PVP), PLA, PGA, PDLA, сокапролактон поли-L-лактида (PLCL) или их комбинации. В одном варианте осуществления в защитном слое используют ПЭНП.[0051] High melting point polymers can be used in this invention. Such polymers may include, without limitation, polypropylene, polyethylene (high-density polyethylene and/or low-density polyethylene), polyvinylpyrrolidone (PVP), PLA, PGA, PDLA, poly-L-lactide (PLCL) cocaprolactone, or combinations thereof. In one embodiment, LDPE is used in the protective layer.
[0052] Температура плавления ПЭНП находится в диапазоне от 100°С до 135°С, более предпочтительно от 105°С до 120°С. Молекулярная масса находится в диапазоне от 1000 г/моль до 70 000 г/моль и более предпочтительно в диапазоне от 10 000 г/моль до 40 000 г/моль. Концентрация полимера может находиться в диапазоне от 5 мас. % до 40 мас. % и более предпочтительно находится в диапазоне от 10 мас. % до 25 мас. %.[0052] The melting point of LDPE is in the range from 100°C to 135°C, more preferably from 105°C to 120°C. The molecular weight is in the range of 1000 g/mol to 70,000 g/mol, and more preferably in the range of 10,000 g/mol to 40,000 g/mol. The polymer concentration can range from 5 wt. % up to 40 wt. % and more preferably is in the range from 10 wt. % up to 25 wt. %.
[0053] Растворители, используемые в данном изобретении, могут включать, без ограничения, ацетонитрил, метилендихлорид (МДХ), этилендихлорид (ЭДХ), трихлорэтан, бензол, ацетон, этанол, изопропиловый спирт, ДМФ, тетрагидрофуран (ТГФ), гексафтор изопропанол, диметилсульфоксид (ДМСО) или их комбинации. Концентрация растворителей может находиться в диапазоне от 50 мас. % до 90 мас. %.[0053] Solvents used in this invention may include, but are not limited to, acetonitrile, methylene dichloride (MDC), ethylene dichloride (EDC), trichloroethane, benzene, acetone, ethanol, isopropyl alcohol, DMF, tetrahydrofuran (THF), hexafluoroisopropanol, dimethyl sulfoxide (DMSO) or combinations thereof. The concentration of solvents can range from 50 wt. % up to 90 wt. %.
[0054] В одном варианте осуществления полимерный состав содержит полиэтилен низкой плотности в качестве полимера и трихлорэтан в качестве растворителя в концентрации 15 мас. % и 85 мас. % соответственно.[0054] In one embodiment, the polymer composition contains low-density polyethylene as the polymer and trichloroethane as the solvent at a concentration of 15 wt. % and 85 wt. % respectively.
[0055] Покрытие может быть нанесено путем нанесения покрытия погружением, нанесения покрытия распылением, нанесения покрытия кистью, нанесения покрытия центрифугированием и т.д. В одном варианте осуществления ламинирующий слой «LL» получают методом нанесения покрытия распылением. Параметры нанесения покрытия распылением очень важны. Такие параметры в основном включают давление инертного газа, расстояние между пистолетом-распылителем и шаблоном в сборе, расход раствора, число оборотов в минуту и т.д.[0055] The coating can be applied by dip coating, spray coating, brush coating, spin coating, etc. In one embodiment, the laminate layer "LL" is produced by a spray coating process. Spray coating application parameters are very important. Such parameters mainly include inert gas pressure, distance between the spray gun and the template assembly, solution flow rate, revolutions per minute, etc.
[0056] В одном варианте осуществления расстояние между пистолетом-распылителем и шаблоном 20 в сборе может находиться в диапазоне от 20 мм до 100 мм и более предпочтительно от 40 мм до 70 мм. Число оборотов в минуту может находиться в диапазоне от 15 об/мин до 50 об/мин, а расход раствора находится в диапазоне от 0,10 мл в минуту до 5,0 мл в минуту. Давление азота может находиться в диапазоне от 10 фунтов на квадратный дюйм (фунтов/кв. дюйм) до 35 фунтов/кв. дюйм, что способствует равномерному осаждению частиц с образованием ламинирующего слоя «LL».[0056] In one embodiment, the distance between the spray gun and the template assembly 20 may range from 20 mm to 100 mm, and more preferably from 40 mm to 70 mm. The rpm can range from 15 rpm to 50 rpm, and the solution flow rate can range from 0.10 ml per minute to 5.0 ml per minute. Nitrogen pressure can range from 10 pounds per square inch (psi) to 35 psi. inch, which promotes uniform deposition of particles to form the lamination layer “LL”.
[0057] Толщина покрытия защитного слоя может находиться в диапазоне от 10 мкм до 80 мкм и более предпочтительно от 30 мкм до 50 мкм.[0057] The coating thickness of the protective layer can be in the range from 10 μm to 80 μm, and more preferably from 30 μm to 50 μm.
[0058] На этапе 207 подготавливают форму 30. Указанная форма 30 может быть изготовлена из материала, включающего, без ограничения, гипс, керамику, глину и т.д. В одном варианте осуществления для подготовки формы 30 используют керамический материал благодаря его свойству термостойкости.[0058] At step 207, a mold 30 is prepared. The mold 30 may be made from a material including, but not limited to, gypsum, ceramic, clay, etc. In one embodiment, a ceramic material is used to prepare the mold 30 due to its heat-resistant property.
[0059] В качестве предварительного условия подготовки формы 30 готовят суспензию на керамической основе. В данном изобретении суспензия на керамической основе представляет собой смесь жидких огнеупорных связующих веществ и огнеупорных порошков. Суспензия на керамической основе может содержать коллоидный диоксид кремния, кварцевый песок, алюмосиликаты, оксид алюминия, плавленый кварц, силикат циркония и т.д.[0059] As a precondition for preparing mold 30, a ceramic-based slurry is prepared. In this invention, the ceramic-based slurry is a mixture of liquid refractory binders and refractory powders. The ceramic-based suspension may contain colloidal silica, quartz sand, aluminosilicates, alumina, fused silica, zirconium silicate, etc.
[0060] В одном варианте осуществления суспензия на керамической основе, используемая в данном изобретении, представляет собой коллоидный диоксид кремния. Суспензия, изготовленная из коллоидного диоксида кремния, является очень стабильной, химически неактивной, имеет большую массу отливки вместе с отливочной системой, устойчива к высоким температурам и термическому удару и имеет небольшую усадку.[0060] In one embodiment, the ceramic-based slurry used in this invention is colloidal silica. The suspension, made from colloidal silica, is very stable, chemically inactive, has a high casting mass along with the casting system, is resistant to high temperatures and thermal shock and has low shrinkage.
[0061] После образования суспензии на керамической основе ламинированный шаблон 20' в сборе погружают в суспензию на керамической основе, как показано на Фиг. 3c и 3d, с образованием формы 30. Ламинированный шаблон 20' в сборе может быть погружен один или несколько раз в зависимости от требуемой толщины формы 30. В данном изобретении шаблон 20 в сборе погружают несколько раз для достижения толщины в диапазоне от 0,3 мм до 10 мм, более предпочтительно от 0,5 мм до 0,8 мм.[0061] After the ceramic base slurry is formed, the laminated template 20' assembly is dipped into the ceramic base slurry, as shown in FIG. 3c and 3d to form a mold 30. The laminated template assembly 20' may be dipped one or more times depending on the desired thickness of the mold 30. In the present invention, the template assembly 20 is dipped several times to achieve a thickness in the range of 0.3 mm up to 10 mm, more preferably from 0.5 mm to 0.8 mm.
[0062] В одном варианте осуществления суспензии на керамической основе, используемые в данном изобретении, имеют различные размеры меш. Суспензия на керамической основе, используемая для первого погружения, может иметь размер меш в диапазоне от 250 меш до 350 меш с последующим уменьшением размеров меш в диапазоне от 100 меш до 200 меш.[0062] In one embodiment, the ceramic-based slurries used in this invention have different mesh sizes. The ceramic-based slurry used for the first dip may have a mesh size ranging from 250 mesh to 350 mesh, followed by decreasing mesh sizes ranging from 100 mesh to 200 mesh.
[0063] Затем форму 30 подвергают процессу отверждения на этапе 209 с образованием отвержденной формы 30а. Форму 30 подвергают воздушной окраске при температуре от 22°С до 24°С. Время воздушной сушки формы может находиться в диапазоне от 04 часов до 20 часов, более предпочтительно от 8 часов до 15 часов.[0063] The mold 30 is then subjected to a curing process in step 209 to form a cured mold 30a. Mold 30 is air painted at a temperature of 22°C to 24°C. The air drying time of the mold may range from 04 hours to 20 hours, more preferably from 8 hours to 15 hours.
[0064] На этапе 211 отвержденную форму 30а подвергают процессу обсыпания огнеупорной песчаной формовочной смесью, как показано на Фиг. 3e. Для этого процесса отвержденная форма 30а может быть перемещена в специальную камеру. Данный процесс включает распыление или осыпание предварительно высушенной песчаной формовочной смеси на отвержденную форму 30а с образованием покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b. Отвержденную форму 30а можно непрерывно или периодически вращать по часовой стрелке и/или против часовой стрелки для достижения равномерного покрытия песчаной формовочной смеси на отвержденной форме 30а. Кроме того, распыление обеспечивает равномерное осаждение песчаной формовочной смеси на отвержденную форму 30а.[0064] At step 211, the cured mold 30a is subjected to a refractory sand casting process, as shown in FIG. 3e. For this process, the cured mold 30a may be transferred to a special chamber. The process involves spraying or drizzling pre-dried sand onto a cured mold 30a to form a sand-coated mold 30b. The cured mold 30a may be rotated continuously or intermittently clockwise and/or counterclockwise to achieve uniform coverage of the sand on the cured mold 30a. In addition, spraying ensures uniform deposition of the sand molding mixture onto the cured mold 30a.
[0065] Покрытая песчаной формовочной смесью форма 30b может быть высушена для удаления любой остаточной влаги, которая может присутствовать на покрытой песчаной формовочной смесью форме 30b, как показано на Фиг. 3f.[0065] The sand-coated mold 30b may be dried to remove any residual moisture that may be present on the sand-coated mold 30b, as shown in FIG. 3f.
[0066] В конце этого этапа покрытая песчаной формовочной смесью форма 30b содержит три слоя, а именно, самый внешний слой песчаной формовочной смеси, средний слой керамической формы и самый внутренний слой ламинированного воска.[0066] At the end of this step, the sand-coated mold 30b contains three layers, namely, an outermost layer of sand, a middle layer of ceramic mold, and an innermost layer of laminated wax.
[0067] На этапе 213 покрытую песчаной формовочной смесью форму 30b подвергают процессу удаления воска для удаления самого внутреннего слоя покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b с образованием формы 30c, из которой удален воск.[0067] At step 213, the sand-coated mold 30b is subjected to a dewaxing process to remove the innermost layer of the sand-coated mold 30b to form a dewaxed mold 30c.
[0068] Данный процесс включает подвергание покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b воздействию высоких температур, что приводит к быстрому плавлению воска и его удалению из покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b. В одном варианте осуществления процесс осуществляют таким образом, что покрытую песчаной формовочной смесью форму 30b помещают в перевернутое положение при нагревании, чтобы облегчить слив расплавленного воска из покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b (как показано на Фиг. 3g). В одном варианте осуществления покрытую песчаной формовочной смесью форму 30b помещают в автоклав на период от нескольких секунд до минут при температуре в диапазоне от 80°C до 200°C для удаления воска. Расплавленный воск выходит из покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b и может быть собран для дальнейшего использования после обычной очистки и фильтрации.[0068] This process involves exposing the sand-coated mold 30b to high temperatures, which causes wax to rapidly melt and be removed from the sand-coated mold 30b. In one embodiment, the process is carried out such that the sand-coated mold 30b is placed in an inverted position while heating to facilitate draining of molten wax from the sand-coated mold 30b (as shown in FIG. 3g). In one embodiment, the sand-coated mold 30b is placed in an autoclave for a period of several seconds to minutes at a temperature ranging from 80°C to 200°C to remove wax. The melted wax exits the sand-coated mold 30b and can be collected for further use after normal cleaning and filtration.
[0069] В одном варианте осуществления обработку в автоклаве продолжают до тех пор, пока весь остаточный воск не будет удален из покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b. Обработка в автоклаве покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b также приводит к дополнительной сушке и упрочнению покрытой песчаной формовочной смесью формы 30b.[0069] In one embodiment, autoclaving is continued until all residual wax has been removed from the sand-coated mold 30b. Autoclaving the sand-coated mold 30b also results in further drying and hardening of the sand-coated mold 30b.
[0070] После процесса удаления воска форме 30с, из которой удален воск, дают полностью высохнуть. Полученная таким образом форма 30с, из которой удален воск, имеет изготовленную на заказ форму и размеры в соответствии с анатомией пациента.[0070] After the dewaxing process, the 30c mold from which the wax has been removed is allowed to dry completely. The thus obtained mold 30c, from which the wax has been removed, has a custom-made shape and dimensions in accordance with the patient's anatomy.
[0071] На этапе 215 форму 30c, из которой удален воск, обжигают с образованием обожженной формы 30d, как показано на Фиг. 3h. Обжиг может включать предварительный нагрев и кондиционирование формы 30с, из которой удален воск. Процесс обжига обеспечивает полное удаление остаточного воска, который может остаться после удаления воска. Кроме того, процесс обжига также упрочняет форму 30с, из которой удален воск (керамическую форму), до такой степени, что она может выдерживать высокие температуры во время последующих этапов способа 200. Ламинированный слой также полностью удаляют/выжигают во время процессов предварительного нагрева и обжига, что способствует достижению гладкой внутренней поверхности практически без микропор и трещин с требуемыми размерами имплантата 100.[0071] In step 215, the wax-removed mold 30c is fired to form a fired mold 30d, as shown in FIG. 3h. Firing may involve preheating and conditioning a 30c mold from which the wax has been removed. The firing process ensures complete removal of any residual wax that may remain after wax removal. In addition, the firing process also hardens the dewaxed mold 30c (ceramic mold) to such an extent that it can withstand high temperatures during subsequent steps of process 200. The laminated layer is also completely removed/burnt out during the preheating and firing processes. , which helps to achieve a smooth internal surface practically without micropores and cracks with the required implant dimensions of 100.
[0072] Процесс обжига можно проводить при температуре в диапазоне от 700°С до 1200°С. Альтернативно, температура обжига может поддерживаться примерно на 50-100°C ниже, чем температура жидкого металла или его сплава, подлежащего заливке.[0072] The calcination process can be carried out at a temperature in the range of 700°C to 1200°C. Alternatively, the firing temperature may be maintained at about 50-100°C lower than the temperature of the liquid metal or its alloy to be poured.
[0073] На этапе 217 обожженную форму 30d подвергают заливке с образованием отлитой формы, как показано на Фиг. 3i. В одном варианте осуществления для заливки используют металлический сплав. Перед обжигом один или более металлических сплавов могут быть расплавлены в индукционной печи при температуре в диапазоне от 1000°С до 1500°С в зависимости от температуры плавления используемого металлического сплава.[0073] At step 217, the fired mold 30d is poured to form a cast mold, as shown in FIG. 3i. In one embodiment, a metal alloy is used for casting. Before firing, one or more metal alloys may be melted in an induction furnace at a temperature ranging from 1000°C to 1500°C depending on the melting point of the metal alloy used.
[0074] В одном предпочтительном варианте осуществления слитки сплава CoCrMo получают и подвергают плавлению при высоких температурах. Затем расплавленный металлический сплав заливают в обожженную форму 30d, в которой поддерживают постоянную температуру. Температура заливки представляет собой важный параметр для литья, поскольку она может влиять на твердость, шероховатость поверхности и точность размеров. Температура заливки может находиться в диапазоне температуры от 1200°C до 1500°C.[0074] In one preferred embodiment, CoCrMo alloy ingots are produced and melted at high temperatures. The molten metal alloy is then poured into a 30d fired mold, which is kept at a constant temperature. Pouring temperature is an important parameter for casting as it can affect hardness, surface roughness and dimensional accuracy. The pouring temperature can be in the temperature range from 1200°C to 1500°C.
[0075] В данном изобретении приняты меры для предотвращения охлаждения расплавленного металла во время прохождения через обожженную форму 30d.[0075] In the present invention, measures are taken to prevent the molten metal from cooling while passing through the calcined mold 30d.
[0076] После заливки расплавленного металла внутрь обожженной формы 30d ему дают затвердеть и принять форму обожженной формы 30d на этапе 219. В одном варианте осуществления отлитой форме дополнительно дают остыть с образованием требуемой формы большеберцового и бедренного имплантатов.[0076] After molten metal is poured into the fired mold 30d, it is allowed to solidify into the shape of the fired mold 30d at step 219. In one embodiment, the cast mold is further allowed to cool to form the desired shape of the tibial and femoral implants.
[0077] Охлаждение и отверждение можно осуществить в два этапа. Первоначально отлитую форму охлаждают воздухом в течение периода от 01 часа до 2 часов. После воздушного охлаждения отлитую форму подвергают водяному струйному охлаждению, при котором водяные струи распыляют на отлитую форму. Струи воды, с одной стороны, охлаждают отлитую форму, а, с другой стороны, способствуют растрескиванию и последующему дроблению формы, так как керамический материал не сцепляется с отлитым металлом.[0077] Cooling and curing can be accomplished in two stages. Initially, the cast mold is cooled with air for a period of 01 hour to 2 hours. After air cooling, the cast mold is subjected to water jet cooling, in which jets of water are sprayed onto the cast mold. Jets of water, on the one hand, cool the cast mold, and, on the other hand, contribute to cracking and subsequent crushing of the mold, since the ceramic material does not adhere to the cast metal.
[0078] Кроме того, остаточная керамика в отлитой форме может быть дополнительно удалена с образованием отлитого имплантата 30е. В одном варианте осуществления такой этап включает мягкое и осторожное постукивание обрезиненным молотком, которое не повреждает отлитый металл.[0078] In addition, residual ceramics in the cast mold can be further removed to form the cast implant 30e. In one embodiment, such a step involves gentle and gentle tapping with a rubberized hammer that does not damage the cast metal.
[0079] На этапе 221 отлитый имплантат 30e может быть подвергнут процессам термообработки и чистовой обработки. Термообработка отлитого имплантата 30e включает горячее изостатическое прессование и отжиг. Процесс горячего изостатического прессования отлитого имплантата 30e можно осуществлять в диапазоне температур от 1000°C до 1100°C при давлении в диапазоне от 1000 до 1200 атмосфер. Процесс отжига можно осуществлять при предварительно определенной температуре в диапазоне от 900°С до 1100°С и при давлении менее 2 мм ртутного столба. В одном варианте осуществления вышеуказанные условия давления и температуры можно поддерживать в течение предварительно определенного времени, т.е. приблизительно от 10 минут до 6 часов, более предпочтительно от 50 минут до 5 часов, после чего термически обработанному имплантату можно дать остыть до 100°C.[0079] At step 221, the cast implant 30e may be subjected to heat treating and finishing processes. Heat treatment of the cast 30e implant involves hot isostatic pressing and annealing. The hot isostatic pressing process of the cast implant 30e can be carried out at temperatures ranging from 1000°C to 1100°C at pressures ranging from 1000 to 1200 atmospheres. The annealing process can be carried out at a predetermined temperature in the range of 900°C to 1100°C and at a pressure of less than 2 mmHg. In one embodiment, the above pressure and temperature conditions can be maintained for a predetermined time, i.e. approximately 10 minutes to 6 hours, more preferably 50 minutes to 5 hours, after which the heat-treated implant can be allowed to cool to 100°C.
[0080] Этап термообработки улучшает микроструктуру поверхности имплантата и удаляет в ней микропоры, чтобы уменьшить хрупкость отлитого имплантата 30е.[0080] The heat treatment step improves the microstructure of the implant surface and removes micropores therein to reduce the brittleness of the cast 30e implant.
[0081] Затем отлитый имплантат 30е подвергают процессу чистовой обработки. В одном варианте осуществления процесс чистовой обработки включает шлифовку отлитого имплантата 30е с последующей механической обработкой и полировкой с образованием имплантата 100, как показано на Фиг. 3j. Процесс чистовой обработки можно осуществлять на обычном станке, например, на станке с числовым программным управлением (ЧПУ).[0081] The cast implant 30e is then subjected to a finishing process. In one embodiment, the finishing process includes grinding the cast implant 30e followed by machining and polishing to form the implant 100, as shown in FIG. 3j. The finishing process can be carried out on a conventional machine tool, such as a computer numerical control (CNC) machine.
[0082] Процесс приводит к образованию имплантата 100 с превосходной чистовой обработкой и точными размерами, соответствующими анатомии пациента. Было обнаружено, что уровень отторжения имплантатов, изготовленных с использованием данного изобретения, составляет менее 10 %.[0082] The process results in an implant 100 with excellent finishing and precise dimensions to suit the patient's anatomy. The failure rate of implants manufactured using this invention has been found to be less than 10%.
[0083] На этапе 223 имплантат 100 подвергают процессу обработки поверхности. Этапы процесса обработки поверхности могут включать любой обычный набор этапов. В одном варианте осуществления этапы обработки поверхности, как описано в находящейся на рассмотрении заявке на патент № 201921048709, применимы и к заявке, рассматриваемой в данный момент.[0083] At step 223, the implant 100 is subjected to a surface treatment process. The surface treatment process steps may include any conventional set of steps. In one embodiment, the surface treatment steps as described in pending patent application No. 201921048709 are applicable to the currently pending application.
[0084] На этапе 225 имплантат 100 дополнительно упаковывают, чтобы доставить его к месту имплантации без ухудшения качества имплантата 100 во время хранения или транспортировки. Упаковку имплантата 100 выполняют в трех защитных оболочках или устройствах, выполненных с возможностью удержания имплантата 100 при транспортировке. Указанное устройство, изображенное на Фиг. 3k, по данному изобретению содержит внутренний бедренный лоток (не показан), бедренный фиксатор 109 и внешний бедренный лоток 111, которые изготовлены из одного или более полимерных листов медицинского назначения, включая полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), полистирол (ПС), акрилонитрилбутадиен (ABS), поливинил (ПВ) и полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Чтобы обеспечить защиту указанного имплантата 100 при транспортировке, имплантат 100 помещают или заворачивают в футляр или лист, изготовленный из поливинила (ПВ) (обозначен как верхняя часть 113а и нижняя часть 113b футляров на Фиг. 3k), что помогает закрепить имплантат 100. Для обеспечения удаления нежелательного мусора или частиц указанный процесс упаковки осуществляют в ламинарном воздушном потоке.[0084] At step 225, the implant 100 is further packaged to deliver it to the implantation site without deteriorating the quality of the implant 100 during storage or transportation. The implant 100 is packaged in three protective shells or devices configured to hold the implant 100 during transportation. The said device shown in FIG. 3k of the present invention includes an inner thigh tray (not shown), a hip anchor 109, and an outer thigh tray 111, which are made from one or more medical grade polymer sheets, including polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene (ABS), polyvinyl (PV) and polyethylene terephthalate (PET). To provide protection for said implant 100 during transportation, the implant 100 is placed or wrapped in a case or sheet made of polyvinyl (PV) (indicated as the top portion 113a and bottom portion 113b of the cases in FIG. 3k), which helps secure the implant 100. To provide To remove unwanted debris or particles, this packaging process is carried out in a laminar air flow.
[0085] Кроме того, упакованный имплантат 100 может быть подвергнут процессу стерилизации. Стерилизация может быть выполнена с использованием любого метода стерилизации излучением, такого как стерилизация электронно-лучевым излучением или стерилизация гамма-излучением. В одном варианте осуществления данного изобретения упакованный имплантат 100 стерилизуют с использованием стерилизации гамма-излучением.[0085] In addition, the packaged implant 100 may be subjected to a sterilization process. Sterilization can be performed using any radiation sterilization method, such as electron beam sterilization or gamma sterilization. In one embodiment of the present invention, the packaged implant 100 is sterilized using gamma sterilization.
[0086] ПРИМЕРЫ:[0086] EXAMPLES:
Пример 1 (предшествующий уровень техники):Example 1 (prior art):
[0087] Коленный имплантат изготавливают с использованием метода металлической 3D-печати. Имплантат изготавливают по технологии, при которой расплавляют сплав кобальт-хром-молибден и послойно образуют имплантат. Имплантат при изготовлении способом послойного осаждения вызывал образование небольших полостей, что приводило к увеличенной пористости. Увеличение пористости вызывало снижение плотности имплантата, что делало его более склонным к растрескиванию при воздействии высоких нагрузок, что таким образом влияло на механические свойства имплантата, который не может выдерживать циклические напряжения в месте имплантации. После завершения 3D-печати имплантат дополнительно подвергается процессу механической обработки. Даже после механической обработки имплантата наблюдалось отторжение приблизительно в 30 % случаев, когда имплантаты изготавливали с использованием метода металлической 3D-печати.[0087] The knee implant is manufactured using a metal 3D printing method. The implant is made using a technology in which a cobalt-chromium-molybdenum alloy is melted and an implant is formed layer by layer. The implant, when manufactured by layer-by-layer deposition, caused the formation of small cavities, which led to increased porosity. The increase in porosity caused a decrease in the density of the implant, making it more prone to cracking when subjected to high loads, thereby affecting the mechanical properties of the implant, which cannot withstand cyclic stresses at the implantation site. After 3D printing is completed, the implant is further subjected to a machining process. Even after mechanical processing of the implant, failure was observed in approximately 30% of cases when implants were manufactured using the metal 3D printing method.
Пример 2 (предшествующий уровень техники):Example 2 (prior art):
[0088] Индивидуальный для пациента коленный имплантат изготавливают с использованием метода литья по выплавляемым моделям, в котором формы изготовляют из материала гипса (POP; plaster of paris). Образованную таким образом форму далее используют для отливки металлического имплантата. Однако форма из гипса не обладает термостойкими свойствами и имеет высокие характеристики термического расширения и усадки. Это приводит к трещинам в POP, и материал POP пристает к металлу, когда расплавленный металл при высокой температуре заливают внутрь для литья. Растрескивание конструкций из POP приводит к неточным размерам с неровной поверхностью имплантата и, следовательно, вызывает отторжение около 20 %.[0088] The patient-specific knee implant is manufactured using a lost-wax casting method in which the molds are made from plaster of paris (POP) material. The mold thus formed is then used to cast a metal implant. However, the gypsum mold does not have heat-resistant properties and has high thermal expansion and shrinkage characteristics. This causes the POP to crack and the POP material to stick to the metal when molten metal at high temperature is poured inside for casting. Cracking of POP constructs results in inaccurate dimensions with an uneven implant surface and consequently causes a failure rate of approximately 20%.
Пример 3 (предшествующий уровень техники):Example 3 (prior art):
[0089] Изготовленный на заказ имплантат изготавливают методом литья по выплавляемым моделям. Данный метод включал подготовку воскового шаблона в сборе с использованием процесса 3D-печати FDM. Кроме того, для подготовки формы использовали керамический материал благодаря хорошей термостойкости керамического материала и его способности выдерживать высокие температуры расплавленного металла во время заливки и литья. Это способствует достижению однородной и гладкой поверхности с точными размерами имплантатов, образованных с помощью процесса литья. Таким образом, полученная точность приводит к уровню отторжения около 15 %.[0089] The custom-made implant is manufactured using lost wax casting. This method involved preparing a wax template assembly using the FDM 3D printing process. In addition, ceramic material was used for mold preparation due to the good heat resistance of ceramic material and its ability to withstand high temperatures of molten metal during pouring and casting. This helps to achieve a uniform and smooth surface with precise dimensions of the implants formed through the casting process. Thus, the resulting accuracy results in a rejection rate of about 15%.
Пример 4 (данное изобретение):Example 4 (this invention):
[0090] Изготовленный на заказ коленный имплантат был изготовлен с использованием данного изобретения с добавлением ламинирующего слоя «LL» поверх шаблона в сборе. Первоначально изготовленный на заказ шаблон 20 в сборе либо был напечатан на 3D-принтере, либо в форму был введен воск для получения требуемой формы имплантата. На образованный шаблон в сборе был дополнительно нанесен методом нанесения покрытия кистью клеевой слой «AC», имеющий состав 15 мас. % полиамидной смолы в 85 мас. % изопропилового спирта (ИПС). Далее ламинирующий слой «LL» был нанесен на клеевой слой «AC». Раствор полиэтилена низкой плотности с концентрацией 15 мас. %, растворенный в трихлорэтане, был нанесен на клеевой слой «АС». Следили за тем, чтобы толщина клеевого слоя и ламинирующего слоя «LL» составляла около 5 мкм и около 30 мкм соответственно.[0090] A custom knee implant was fabricated using the present invention with the addition of an "LL" lamination layer on top of the template assembly. The initial custom template 20 assembly was either 3D printed or wax was injected into the mold to achieve the desired implant shape. An “AC” adhesive layer having a composition of 15 wt. was additionally applied to the formed template assembly by brush coating. % polyamide resin in 85 wt. % isopropyl alcohol (IPA). Next, the lamination layer “LL” was applied to the adhesive layer “AC”. A solution of low density polyethylene with a concentration of 15 wt. %, dissolved in trichloroethane, was applied to the “AC” adhesive layer. Care was taken to ensure that the thickness of the adhesive layer and the laminating layer “LL” was about 5 μm and about 30 μm, respectively.
[0091] Ламинирующий слой «LL» дополнительно подвергали примерно 5-7 стадиям нанесения погружением покрытия из густой суспензии на керамической основе. Сухой шаблон 20 в сборе с керамическим покрытием был дополнительно осыпан песчаной формовочной смесью для подготовки формы с последующим выполнением процесса удаления воска и обжига. После вышеперечисленных процессов готовые отлитые части подвергали процессу термообработки.[0091] The "LL" laminate layer was further subjected to approximately 5-7 stages of dip coating with a thick ceramic-based slurry. The ceramic-coated dry template 20 assembly was further sanded with molding sand to prepare the mold, followed by the dewaxing and firing process. After the above processes, the finished cast parts were subjected to a heat treatment process.
[0092] Вышеописанный способ обеспечил сокращение среднего времени изготовления имплантата на 20-25 % в основном во время шлифовки, механической обработки и полировки по сравнению с обычными процессами. Было обнаружено, что время горячего изостатического прессования сократилось примерно на 30 %. В результате имплантат, образованный вышеописанным способом, имел превосходную чистовую обработку и точность размеров. Было обнаружено, что общее отторжение имплантатов составляет менее 10 %.[0092] The above method resulted in a 20-25% reduction in average implant manufacturing time, primarily during grinding, machining and polishing compared to conventional processes. It was found that hot isostatic pressing time was reduced by approximately 30%. As a result, the implant formed by the above method had excellent finishing and dimensional accuracy. The overall failure rate of implants has been found to be less than 10%.
Пример 5 (данное изобретение):Example 5 (this invention):
[0093] Имплантат стандартного размера был изготовлен методом прецизионного литья по данному изобретению. Первоначально шаблон 20 в сборе стандартного или нормального размера была либо напечатан на 3D-принтере, либо в форму был введен воск для получения требуемой формы имплантата. Образованный шаблонный узел был дополнительно покрыт клеевым слоем «АС», имеющим состав 15 мас. % углеводородной смолы, растворенной в трихлорэтане. Далее ламинирующий слой «LL» был нанесен на клеевой слой «AC». Ламинирующий слой «LL» содержал состав из 15 мас. % ПЭНП, растворенного в трихлорэтане. Следили за тем, чтобы толщина клеевого слоя и ламинирующего слоя «LL» составляла около 4 мкм и около 40 мкм соответственно.[0093] A standard size implant was manufactured using the precision casting method of the present invention. Initially, a standard or normal size template assembly 20 was either 3D printed or wax was injected into the mold to obtain the desired implant shape. The formed template assembly was additionally coated with an “AS” adhesive layer with a composition of 15 wt. % hydrocarbon resin dissolved in trichloroethane. Next, the lamination layer “LL” was applied to the adhesive layer “AC”. The laminating layer "LL" contained a composition of 15 wt. % LDPE dissolved in trichloroethane. The thickness of the adhesive layer and the laminating layer “LL” was ensured to be about 4 µm and about 40 µm, respectively.
[0094] Ламинирующий слой «LL» дополнительно подвергали примерно 5-7 стадиям нанесения погружением покрытия из густой суспензии на керамической основе. Сухой шаблон 20 в сборе с керамическим покрытием был дополнительно осыпан песчаной формовочной смесью для подготовки формы с последующим выполнением процесса удаления воска и обжига. После вышеперечисленных процессов готовые отлитые части подвергали процессу термообработки.[0094] The "LL" laminate layer was further subjected to approximately 5-7 stages of dip coating with a thick ceramic-based slurry. The ceramic-coated dry template 20 assembly was further sanded with molding sand to prepare the mold, followed by the dewaxing and firing process. After the above processes, the finished cast parts were subjected to a heat treatment process.
[0095] Вышеописанный способ обеспечил сокращение среднего времени изготовления имплантата на 20-25 % в основном во время шлифовки, механической обработки и полировки по сравнению с обычными процессами. Было обнаружено, что время горячего изостатического прессования было сокращено примерно на 30 %. В результате имплантат, образованный вышеописанным способом, имел превосходную чистовую обработку и точность размеров. Было обнаружено, что общее отторжение имплантатов составляет менее 10 %.[0095] The above method resulted in a 20-25% reduction in average implant manufacturing time, primarily during grinding, machining and polishing compared to conventional processes. It was found that hot isostatic pressing time was reduced by approximately 30%. As a result, the implant formed by the above method had excellent finishing and dimensional accuracy. The overall failure rate of implants has been found to be less than 10%.
[0096] Приведенные выше примеры ясно показывают, что имплантаты 100, изготовленные с использованием способа по данному изобретению, снижают уровень отторжения до менее 10 %. Таким образом, уровень отторжения менее 10 % означает экономию тысяч килограммов металла, которые растрачиваются при использовании обычных имплантатов.[0096] The above examples clearly show that implants 100 manufactured using the method of this invention reduce the rejection rate to less than 10%. Thus, a rejection rate of less than 10% means saving thousands of kilograms of metal that are wasted with conventional implants.
[0097] Таким образом, данное изобретение относится к устранению ограничений обычных способов, используемых для изготовления имплантатов, чтобы обеспечить эффективный, а также конкурентоспособный способ.[0097] Thus, the present invention relates to overcoming the limitations of conventional methods used for manufacturing implants to provide an efficient as well as competitive method.
[0098] Объем данного изобретения ограничен только прилагаемой патентной формулой изобретения. В более общем смысле специалистам в данной области техники будет легко понятно, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные в данном документе, приведены в качестве примера и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которого или которых используют идеи данного изобретения.[0098] The scope of the present invention is limited only by the accompanying patent claims. More generally, those skilled in the art will appreciate that all parameters, dimensions, materials and configurations described herein are provided by way of example and that actual parameters, dimensions, materials and/or configurations will depend on the particular application or applications for which or which the ideas of this invention are used.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IN201921054123 | 2019-12-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2821776C1 true RU2821776C1 (en) | 2024-06-26 |
Family
ID=
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035192C1 (en) * | 1989-08-28 | 1995-05-20 | Эска Медикаль Любек Медицинтехник ГмбХ Унд Ко. | Method for manufacturing implants |
| RU2060723C1 (en) * | 1991-03-05 | 1996-05-27 | Эска Медикаль ГмбХ унд Ко. | Method of production of implant with at least partially structurized open cellular surface |
| US5535810A (en) * | 1995-07-28 | 1996-07-16 | Zimmer, Inc. | Cast orthopaedic implant and method of making same |
| US5783259A (en) * | 1994-12-05 | 1998-07-21 | Metallamics, Inc. | Method of manufacturing molds, dies or forming tools having a cavity formed by thermal spraying |
| US20060175037A1 (en) * | 2003-03-05 | 2006-08-10 | Tshikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd | Method for manufacturing mold |
| US20070068647A1 (en) * | 2005-03-08 | 2007-03-29 | Waldemar Link Gmbh & Co. Kg | Process for producing an implant from a titanium alloy, and corresponding implant |
| US20090254193A1 (en) * | 2005-11-01 | 2009-10-08 | Doncasters Medical Technologies Limited | Medical Prosthesis Implant Casting Process |
| CN106079458A (en) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 广西医科大学 | A kind of method preparing repairing bone implant based on selective laser smelting technology |
| CN107530918A (en) * | 2015-04-27 | 2018-01-02 | 株式会社寺冈制作所 | Demoulding adhesive tape |
| CN108715721A (en) * | 2018-08-02 | 2018-10-30 | 深圳市深大极光科技有限公司 | A kind of signature coating, signature film and preparation method thereof, in-mold label film and preparation method thereof |
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035192C1 (en) * | 1989-08-28 | 1995-05-20 | Эска Медикаль Любек Медицинтехник ГмбХ Унд Ко. | Method for manufacturing implants |
| RU2060723C1 (en) * | 1991-03-05 | 1996-05-27 | Эска Медикаль ГмбХ унд Ко. | Method of production of implant with at least partially structurized open cellular surface |
| US5783259A (en) * | 1994-12-05 | 1998-07-21 | Metallamics, Inc. | Method of manufacturing molds, dies or forming tools having a cavity formed by thermal spraying |
| US5535810A (en) * | 1995-07-28 | 1996-07-16 | Zimmer, Inc. | Cast orthopaedic implant and method of making same |
| US20060175037A1 (en) * | 2003-03-05 | 2006-08-10 | Tshikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd | Method for manufacturing mold |
| US20070068647A1 (en) * | 2005-03-08 | 2007-03-29 | Waldemar Link Gmbh & Co. Kg | Process for producing an implant from a titanium alloy, and corresponding implant |
| US20090254193A1 (en) * | 2005-11-01 | 2009-10-08 | Doncasters Medical Technologies Limited | Medical Prosthesis Implant Casting Process |
| CN107530918A (en) * | 2015-04-27 | 2018-01-02 | 株式会社寺冈制作所 | Demoulding adhesive tape |
| CN106079458A (en) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 广西医科大学 | A kind of method preparing repairing bone implant based on selective laser smelting technology |
| CN108715721A (en) * | 2018-08-02 | 2018-10-30 | 深圳市深大极光科技有限公司 | A kind of signature coating, signature film and preparation method thereof, in-mold label film and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nouri et al. | Additive manufacturing of metallic and polymeric load-bearing biomaterials using laser powder bed fusion: A review | |
| Attarilar et al. | 3D printing technologies in metallic implants: a thematic review on the techniques and procedures | |
| Tom et al. | Additive manufacturing in the biomedical field-recent research developments | |
| Singh et al. | Development and surface improvement of FDM pattern based investment casting of biomedical implants: A state of art review | |
| US5788916A (en) | Hip joint prostheses and methods for manufacturing the same | |
| EP2456474B1 (en) | Method for manufacturing a biomedical device | |
| Lopez‐Heredia et al. | Bone growth in rapid prototyped porous titanium implants | |
| US20050100578A1 (en) | Bone and tissue scaffolding and method for producing same | |
| Wong et al. | Additive manufactured metallic implants for orthopaedic applications | |
| US20220354653A1 (en) | Method of manufacturing medical implant | |
| JP5984669B2 (en) | Prosthetic implant and method for forming a prosthetic implant | |
| Munsch | Laser additive manufacturing of customized prosthetics and implants for biomedical applications | |
| Drstvensek et al. | Applications of rapid prototyping in cranio-maxilofacial surgery procedures | |
| Liu et al. | Additive manufacturing techniques and their biomedical applications | |
| EP4454614A2 (en) | Cranial-maxillofacial implant | |
| Sollapur et al. | Applications of additive manufacturing in biomedical and sports industry | |
| Bandyopadhyay et al. | Metal additive manufacturing for load-bearing implants | |
| Riza et al. | Selective laser sintering in biomedical manufacturing | |
| Nouri et al. | Electron beam melting in biomedical manufacturing | |
| RU2821776C1 (en) | Method of making medical implant | |
| Fukuda | Additive manufacturing technology for orthopedic implants | |
| Laskowska et al. | Additive manufacturing methods, materials and medical applications-the review | |
| Harrysson et al. | Direct fabrication of metal orthopedic implants using electron beam melting technology | |
| Singh et al. | Application of 3D Printing Technology in the Development of Biomedical Implants: A Review. | |
| Mandal | Ceramics for biomedical applications |