专利名称：一种股骨头内支撑架的制造方法及其产品的制作方法股骨头坏死的常用治疗方法为髓芯减压术。为防止髓芯减压术所形成的骨缺损和股骨颈薄弱导致加速股骨头塌陷，人们在股骨头内部植入支撑物以提供支撑力。这种植入物被称为股骨头内支撑架。为使支撑架能与骨组织结合良好，需要支撑架有粗糙的外表面和多孔的架身结构。目前多数在用的机械加工方法很难将支撑架的架身做出与骨组织结构相近的多孔结构。中国专利ZL200810111686.6公开了一种采用电子束重熔加工钛粉的方法制作股骨头内支撑架，较之机械加工是个很大进步，但其产品内部的多孔结构存在非均一性的缺陷。
本发明的目的在于提供一种股骨头内支撑架的制备方法，以及按该方法生产的股骨头内支撑架。该支撑架可以提供股骨头内永久结构性支撑力并减小和消除因弹性模量差引起的应力屏障，同时提供骨组织向支撑架内生长的条件。本发明制备股骨头内支撑架的方法是，以激光器为能量源，通过激光束使金属粉末材料均勻地烧结在加工面上，得到所设计的产品，称为选择性激光烧结(Selective Laser Sintering, SLS)技术。其工艺步骤为，使用计算机制图软件CAD生成三维实体模型， 再通过分层软件将设计的产品模型分成若干细小薄层，每个薄层断面的二维数据用于驱动控制激光光束，激光束扫描之处，粉末烧结成一定厚度的实体分层，未受到激光扫描的金属粉末保持松散的粉末状态。根据物体截层厚度而升降工作台，铺粉滚筒再次将粉末铺平台， 进行新一层的扫描。如此反复，直至扫描完所有层面，经激光烧结的金属粉末就构成了所设计的器件，去除未经激光烧结的金属粉末，再经修磨、烘干处理获得成品。按本发明选择性激光烧结技术制备的股骨头内支撑架其实质为多孔结构，其微观结构是由形状相同或近似的小单元体叠加构成，每个小单元体是由12条棱构成的六面框架体，其中每4条棱构成一个矩形面，由8条棱构成的两个矩形面位置上下相对，两面平行； 在上下两个矩形面之间有竖置的四条棱。在此矩形六面框架中，构成上下两个矩形面的棱称作横梁，支撑两个矩形面的竖置棱称作纵柱。梁和柱的截面形状可以是矩形或圆形。优选组合为，8条横梁的截面均为矩形，4根纵柱的截面均为圆形。在此矩形六面框架中，在三维方向上各有四条棱平行走行，长短一致。每一个矩形六面框架是一个小单元体，由无数小单元体叠加构成本发明股骨头内支撑架的实质。本发明股骨头内支撑架宏观切面孔隙率为30% -70%，优选孔隙率为 45% -55%，孔隙尺寸为 300-800 μ m。本发明股骨头内支撑架为改善器件表面的平整度，为使边角处形状规矩，在设计、加工时对所涉及的单元体采用压缩或拉伸的方法畸变单元框架，在达到表面平整的同时保持单元格的完整，不出现断棱端。按本发明方法制造股骨头内支撑架，在计算机设计过程中可以按照理论上理想的需要安排支撑架体的内部孔隙，激光烧结的精准程度可以保证其内部结构均勻一致。微米级的孔隙，在保证支撑架足够强度的同时，架体表面凹凸有致，架体内部的多孔结构为骨组织生长提供了空间，其孔隙的大小和分布适合骨组织生长需要。 图1为本发明股骨头内支撑架成品形状图；图2为本发明股骨头内支撑架一个实施例微观单元梁柱结构示意图；图3为本发明股骨头内支撑架另一个实施例微观单元梁柱结构示意图。图中标号所表示的部件或部位为1-支撑架体部；2-支撑架头部；3-支撑架尾部；4-微观单元横梁；5-微观单元纵柱；6-微观单元梁柱交结点。架，以取得表面的平整，同时保持单元格的完整，无断棱端。


本发明公开一种制造股骨头内支撑架的方法，其是通过计算机控制的激光束扫描使金属粉末材料分层烧结叠加制得所设计的产品。按本发明方法制备的股骨头内支撑架其各部位的实质显微结构是由结构相同的单元体叠加构成，每个小单元体是由12条棱构成的矩形六面框架体。成品支撑架在具备足够强度的同时，架体表面粗糙，架体内部为有规律的多孔结构，适合骨组织生长。