一種基于3d打印技術(shù)制備血管內(nèi)支架的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于3D打印技術(shù)制備血管內(nèi)支架的方法，該方法是先在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，將建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，通過(guò)3D打印程序控制將不銹鋼粉末或鎳鈦粉末與硬酯酸粉末組成的混合粉體材料通過(guò)粘結(jié)劑粘結(jié)成血管內(nèi)支架坯體；所得坯體依次經(jīng)過(guò)脫脂、真空燒結(jié)、冷卻處理，得到血管支架；該制備方法可以根據(jù)患者的實(shí)際需要設(shè)計(jì)出個(gè)性化模型，能快速、精確制備出所需的血管內(nèi)支架坯體，進(jìn)一步制得的血管內(nèi)支架表面完整、無(wú)變形、開(kāi)裂等缺陷，特別是制得的血管內(nèi)支架在模擬體液中24天內(nèi)未出現(xiàn)排斥反應(yīng)，生物相容性好，完全符合醫(yī)用要求，大大降低了傳統(tǒng)激光切割法制備血管內(nèi)支架的成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于3D打印技術(shù)制備血管內(nèi)支架的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于3D打印技術(shù)制備血管內(nèi)支架的方法，屬于醫(yī)療器械制備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]血管支架技術(shù)是一種微創(chuàng)傷介入治療方法，用于支撐人體內(nèi)因病變而狹窄、閉塞的血管，恢復(fù)血液流通的管狀器件，血管內(nèi)支架植入目前已成為急性心肌梗死后心肌血運(yùn)重建的主要手段。血管支架加工材料應(yīng)該具有抗腐蝕性,與血管壁及血液的相容性好,抗疲勞，在X射線(xiàn)下能夠清晰顯影。目前廣泛應(yīng)用的血管內(nèi)支架主要采用管材激光切割工藝制備，但這種方式成本高、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受限、難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的血管支架，且精度、光潔度等關(guān)鍵性能達(dá)不到，從而在臨床使用方面造成血栓和堵塞等問(wèn)題。因此本發(fā)明擬采用一種新的方法制備出血管支架。
[0003]3D打印(3D Printing)技術(shù)是一種新興的快速成型技術(shù)。三維打印成形技術(shù)是采用精密?chē)婎^按照零件截面形狀，將溶液噴射在預(yù)先鋪好的粉末層上，使部分粉末粘接在一起，形成截面輪廓。一層粉末成形完成后，再鋪上一層粉末，進(jìn)行下一層粉末的粘接，如此循環(huán)直至工件完成，再經(jīng)過(guò)后處理得到成形制件。與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同，因此又稱(chēng)為添加制造。3D打印在生物工程與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很大的發(fā)展?jié)摿?。但是制備醫(yī)療器械一般對(duì)材料的要求比較高，采用3D打印成型制得的材料經(jīng)常由于選擇的材質(zhì)不同、成型時(shí)選擇的粘結(jié)劑等不恰當(dāng)以及工藝參數(shù)控制不好，會(huì)導(dǎo)致制得的坯體表面模糊、翹曲變形、尺寸變形、階梯狀表面、微細(xì)結(jié)構(gòu)缺陷、破碎、錯(cuò)層等缺陷，這對(duì)于3D打印技術(shù)用于制造醫(yī)用器件是致命的危害。而且由于燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)品還有收縮變形，產(chǎn)品尺寸精度的控制比較困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是在于提供一種快速、精密制備生物相容性好、表面光滑平整、無(wú)變形的血管內(nèi)支架的方法。
[0005]本發(fā)明提供了一種基于3D打印技術(shù)制備血管內(nèi)支架的方法，該方法包括以下步驟:
[0006]步驟⑴:建模
[0007]在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為80?100 μ m的一系列二維薄片模型；
[0008]步驟⑵:配料
[0009]粉體材料:由不銹鋼粉末或鎳鈦粉末與硬酯酸粉末按體積比60?80:40?20在130°C?165°C溫度下混合制成粉體材料；
[0010]粘結(jié)劑:由石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸按質(zhì)量比65?75:15?30:5?10:1混合制成石臘基粘結(jié)劑，或者由a-氰基丙烯酸乙酯溶于水制成質(zhì)量百分比濃度為
0.8?1.2%的氰基粘結(jié)劑；
[0011]步驟(3):3D打印制備坯體
[0012]將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的粘結(jié)劑將粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降80?100 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到血管內(nèi)支架坯體；
[0013]步驟⑷:脫膠、燒結(jié)
[0014]將步驟(3)所得坯體依次經(jīng)過(guò)脫脂、真空燒結(jié)、冷卻后處理，得到血管支架。
[0015]本發(fā)明的基于3D打印技術(shù)制備血管內(nèi)支架的方法還包括以下優(yōu)選方案:
[0016]優(yōu)選的方案中石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸的質(zhì)量比為68?72:20?25:8 ?10:1 ;最優(yōu)選為 70:20:9:1ο
[0017]優(yōu)選的方案中不銹鋼粉末為平均粒徑在5?20μπι之間的球形316L不銹鋼粉。
[0018]優(yōu)選的方案中鎳鈦粉末為平均粒徑在5?20 μ m之間的球形鎳鈦粉。
[0019]優(yōu)選的方案中通過(guò)調(diào)節(jié)打印頭的噴射量使噴射的粘結(jié)劑占粘結(jié)劑和粉體材料總質(zhì)量的20?40% ;最優(yōu)選為30?35%。
[0020]優(yōu)選的制備不銹鋼血管內(nèi)支架的方法包括以下步驟:
[0021]步驟(I):建模
[0022]在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為80?100 μ m的一系列二維薄片模型；
[0023]步驟⑵:配料
[0024]粉體材料:由平均粒徑在5?20 μ m之間的球形316L不銹鋼粉與硬酯酸粉末按體積比60?80:40?20在130°C?165°C溫度下混合制成不銹鋼粉體材料；
[0025]粘結(jié)劑:由石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸按質(zhì)量比68?72:20?25:8?10:1混合制成石臘基粘結(jié)劑；
[0026]步驟(3):3D打印制備坯體
[0027]將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的不銹鋼粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的石臘基粘結(jié)劑將不銹鋼粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降80?100 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到不銹鋼血管內(nèi)支架坯體；其中，石臘基粘結(jié)劑為石臘基結(jié)劑和不銹鋼粉體材料總質(zhì)量的20?40% ；
[0028]步驟⑷:脫膠、燒結(jié)
[0029]將步驟(3)所得不銹鋼血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至石臘基粘結(jié)劑變干后，去除所述坯體表面未能粘結(jié)的不銹鋼粉體，置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂；先以I?3°C /min的升溫速率從室溫加熱到180?240°C，保溫I?2h，再以I?5°C /min的升溫速率進(jìn)一步升溫到300?350°C，保溫0.5?1.5h ;脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以2?5°C /min的升溫速率加熱到450?550°C，保溫0.5?lh，再以2?5°C /min的升溫速率繼續(xù)升溫到800?900°C，保溫I?1.5h，再進(jìn)一步升溫到1350?1500°C，保溫I?2h，再隨爐冷卻，得到不銹鋼血管內(nèi)支架。
[0030]優(yōu)選的制備鎳鈦血管內(nèi)支架的方法包括以下步驟:
[0031]步驟(I):建模
[0032]在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為80?100 μ m的一系列二維薄片模型；
[0033]步驟⑵:配料
[0034]粉體材料:由平均粒徑在5?20μπι之間的球形鎳鈦粉與硬酯酸粉末按體積比60?80:40?20在130°C?165°C溫度下混合制成鎳鈦粉體材料；
[0035]粘結(jié)劑:由α -氰基丙烯酸乙酯溶于水制成質(zhì)量百分比濃度為0.8?1.2%的氰基粘結(jié)劑；
[0036]步驟(3):3D打印制備坯體
[0037]將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的鎳鈦粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的氰基粘結(jié)劑將鎳鈦粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降80?100 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到鎳鈦血管內(nèi)支架坯體；其中，氰基粘結(jié)劑為氰基粘結(jié)劑和鎳鈦粉體材料總質(zhì)量的20?40% ;
[0038]步驟⑷:脫膠、燒結(jié)
[0039]將步驟(3)所得鎳鈦血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至氰基粘結(jié)劑變干后，去除坯體表面未能粘結(jié)的鎳鈦粉體，在置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂，先以I?5°C /min的速率從室溫升至400°C，保溫30?60min，再以0.5?1.5°C /min的速率進(jìn)一步升溫至600?800°C，保溫60?120min ;脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以10?15°C /min的速率升至1200?12500C，保溫30?60min，再以6?20°C /min的速率繼續(xù)升至2000?2200°C，保溫120?240min ;之后以10?20°C的速率冷卻至1500?1600°C，保溫30?60min，再以12?20°C的速率繼續(xù)冷卻至1200?1250°C，保溫60?90min，再以10?20°C的速率進(jìn)一步冷卻至800°C，然后隨爐冷卻，得到鎳鈦血管內(nèi)支架。
[0040]本發(fā)明的有益效果:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中激光切割法制備血管支架存在成本高、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受限、難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的血管支架，激光切割時(shí)局部金屬熔融后使得精度、光潔度等關(guān)鍵性能達(dá)不到，影響材料的生物相容性，在臨床使用方面造成血栓和堵塞等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)發(fā)明人反復(fù)研究后，對(duì)材質(zhì)的選擇和工藝條件的不斷優(yōu)化，最終選擇出和不銹鋼粉末或鎳鈦粉末匹配性最好的粘結(jié)劑和成型劑，將3D打印技術(shù)成功地利用到血管支架的制備工藝中來(lái)，再對(duì)3D打印工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)患者的實(shí)際需要所設(shè)計(jì)的個(gè)性化模型，快速、精確制備出所需的完美血管內(nèi)支架坯體，經(jīng)過(guò)脫脂、燒結(jié)后，制得的血管內(nèi)支架表面完整、無(wú)變形、開(kāi)裂等缺陷，特別是制得的血管內(nèi)支架在模擬體液中24天內(nèi)未出現(xiàn)排斥反應(yīng)，生物相容性好，完全符合醫(yī)用要求，大大降低了傳統(tǒng)激光切割法制備血管內(nèi)支架的成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]【圖1】為實(shí)施例1制得的血管內(nèi)支架圖。
[0042]【圖2】為圖1的A-A視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，而不是限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0044]實(shí)施例1
[0045]步驟(I):建模
[0046]在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為90 μ m的一系列二維薄片模型；
[0047]步驟⑵:配料
[0048]粉體材料:由平均粒徑為8μπι的球形316L不銹鋼粉與硬酯酸粉末按體積比60:40在140°C溫度下混合制成不銹鋼粉體材料；
[0049]粘結(jié)劑:由石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸按質(zhì)量比68:23:8:1混合制成石臘基粘結(jié)劑；
[0050]步驟(3):3D打印制備坯體
[0051]將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的不銹鋼粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的石臘基粘結(jié)劑將不銹鋼粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降90 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到不銹鋼血管內(nèi)支架坯體；其中，石臘基粘結(jié)劑為石臘基結(jié)劑和不銹鋼粉體材料總質(zhì)量的25% ；
[0052]步驟⑷:脫膠、燒結(jié)
[0053]將步驟(3)所得不銹鋼血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至石臘基粘結(jié)劑變干后，去除所述坯體表面未能粘結(jié)的不銹鋼粉體，置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂；先以l°c /min的升溫速率從室溫加熱到180°C，保溫1.5h，再以2°C /min的升溫速率進(jìn)一步升溫到300°C，保溫Ih ；脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以3°C /min的升溫速率加熱到450°C，保溫0.5h，再以20C /min的升溫速率繼續(xù)升溫到850°C，保溫lh，再進(jìn)一步升溫到1350°C，保溫2h，再隨爐冷卻，得到不銹鋼血管內(nèi)支架。
[0054]制得的不銹鋼血管內(nèi)支架表面光潔度好，無(wú)裂紋，無(wú)形變。將支架經(jīng)過(guò)拋光處理后，在購(gòu)置的模擬體液及模擬血液中進(jìn)行的相容性測(cè)試中，24天后產(chǎn)品表面腐蝕不明顯，模擬液體的酸堿度、離子含量變化微小。
[0055]實(shí)施例2
[0056]步驟⑴:建模
[0057]在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為100 μ m的一系列二維薄片模型；
[0058]步驟⑵:配料
[0059]粉體材料:由平均粒徑為15 μ m的球形316L不銹鋼粉與硬酯酸粉末按體積比80:20在155°C溫度下混合制成不銹鋼粉體材料；
[0060]粘結(jié)劑:由石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸按質(zhì)量比70:20:9:1混合制成石臘基粘結(jié)劑；
[0061]步驟(3):3D打印制備坯體
[0062]將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的不銹鋼粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的石臘基粘結(jié)劑將不銹鋼粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降100 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到不銹鋼血管內(nèi)支架坯體；其中，石臘基粘結(jié)劑為石臘基結(jié)劑和不銹鋼粉體材料總質(zhì)量的35% ；
[0063]步驟⑷:脫膠、燒結(jié)
[0064]將步驟(3)所得不銹鋼血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至石臘基粘結(jié)劑變干后，去除所述坯體表面未能粘結(jié)的不銹鋼粉體，置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂；先以2V Mn的升溫速率從室溫加熱到220°C，保溫lh，再以2°C /min的升溫速率進(jìn)一步升溫到350°C，保溫1.5h ；脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以2°C /min的升溫速率加熱到550°C，保溫lh，再以2V /min的升溫速率繼續(xù)升溫到900°C，保溫lh，再進(jìn)一步升溫到1350°C，保溫2h，再隨爐冷卻，得到不銹鋼血管內(nèi)支架。
[0065]制得的不銹鋼血管內(nèi)支架表面光潔度好，無(wú)裂紋，無(wú)形變。將支架經(jīng)過(guò)拋光處理后，在購(gòu)置的模擬體液及模擬血液中進(jìn)行的相容性測(cè)試中，24天后產(chǎn)品表面無(wú)腐蝕現(xiàn)象，模擬液體的酸堿度、離子含量變化檢測(cè)無(wú)變化。
[0066]實(shí)施例3
[0067]步驟⑴:建模
[0068]在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為85 μ m的一系列二維薄片模型；
[0069]步驟⑵:配料
[0070]粉體材料:由平均粒徑為10 μ m的球形鎳鈦粉與硬酯酸粉末按體積比70:30在145°C溫度下混合制成鎳鈦粉體材料；
[0071]粘結(jié)劑:由α -氰基丙烯酸乙酯溶于水制成質(zhì)量百分比濃度為0.8%的氰基粘結(jié)劑；
[0072]步驟(3):3D打印制備坯體
[0073]將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的鎳鈦粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟
(2)中的氰基粘結(jié)劑將鎳鈦粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降85 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到鎳鈦血管內(nèi)支架坯體；其中，氰基粘結(jié)劑為氰基粘結(jié)劑和鎳鈦粉體材料總質(zhì)量的40% ；
[0074]步驟⑷:脫膠、燒結(jié)
[0075]將步驟(3)所得鎳鈦血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至氰基粘結(jié)劑變干后，去除坯體表面未能粘結(jié)的鎳鈦粉體，在置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂，先以3°C /min的速率從室溫升至400°C，保溫50min，再以1°C /min的速率進(jìn)一步升溫至650°C，保溫70min ;脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以10°C /min的速率升至1200°C，保溫35min，再以8V /min的速率繼續(xù)升至2050°C，保溫150min ;之后以10°C的速率冷卻至1550°C，保溫40min，再以12°C的速率繼續(xù)冷卻至1200°C，保溫80min，再以10°C的速率進(jìn)一步冷卻至800°C，然后隨爐冷卻，得到鎳鈦血管內(nèi)支架。
[0076]制得的鎳鈦血管內(nèi)支架表面光潔度好，無(wú)裂紋，無(wú)形變。將支架經(jīng)過(guò)拋光處理后，在購(gòu)置的模擬體液及模擬血液中進(jìn)行的相容性測(cè)試中，24天后產(chǎn)品表面無(wú)明顯腐蝕現(xiàn)象，模擬液體的酸堿度、離子含量變化微小。
[0077]實(shí)施例4
[0078]步驟(I):建模
[0079]在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為100 μ m的一系列二維薄片模型；
[0080]步驟⑵:配料
[0081 ] 粉體材料:由平均粒徑在8 μ m之間的球形鎳鈦粉與硬酯酸粉末按體積比80:20在165°C溫度下混合制成鎳鈦粉體材料；
[0082]粘結(jié)劑:由α -氰基丙烯酸乙酯溶于水制成質(zhì)量百分比濃度為1.2%的氰基粘結(jié)劑；
[0083]步驟(3):3D打印制備坯體
[0084]將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟
(2)中的鎳鈦粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟
(2)中的氰基粘結(jié)劑將鎳鈦粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降10ym進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到鎳鈦血管內(nèi)支架坯體；其中，氰基粘結(jié)劑為氰基粘結(jié)劑和鎳鈦粉體材料總質(zhì)量的35% ；
[0085]步驟⑷:脫膠、燒結(jié)
[0086]將步驟(3)所得鎳鈦血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至氰基粘結(jié)劑變干后，去除坯體表面未能粘結(jié)的鎳鈦粉體，在置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂，先以3°C /min的速率從室溫升至4000C，保溫45min，再以1°C /min的速率進(jìn)一步升溫至700°C，保溫10min ;脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以12°C /min的速率升至1200°C，保溫45min，再以12°C /min的速率繼續(xù)升至2100°C，保溫180min ;之后以15°C的速率冷卻至1550°C，保溫45min，再以16°C的速率繼續(xù)冷卻至1200°C，保溫75min，再以15°C的速率進(jìn)一步冷卻至800°C，然后隨爐冷卻，得到鎳鈦血管內(nèi)支架。
[0087]制得的鎳鈦血管內(nèi)支架表面光潔度好，無(wú)裂紋，無(wú)形變。將支架經(jīng)過(guò)拋光處理后，在購(gòu)置的模擬體液及模擬血液中進(jìn)行的相容性測(cè)試中，24天后產(chǎn)品表面無(wú)腐蝕現(xiàn)象，模擬液體的酸堿度、離子含量變化微小。
【權(quán)利要求】
1.一種基于3D打印技術(shù)制備血管內(nèi)支架的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟(I):建模 在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為80?100 μ m的一系列二維薄片模型； 步驟(2):配料 粉體材料:由不銹鋼粉末或鎳鈦粉末與硬酯酸粉末按體積比60?80:40?20在130°C?165°C溫度下混合制成粉體材料； 粘結(jié)劑:由石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸按質(zhì)量比65?75:15?30:5?10:1混合制成石臘基粘結(jié)劑，或者由α -氰基丙烯酸乙酯溶于水制成質(zhì)量百分比濃度為0.8?1.2%的氰基粘結(jié)劑； 步驟(3):3D打印制備坯體 將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的粘結(jié)劑將粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降80?100 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到血管內(nèi)支架坯體； 步驟⑷:脫膠、燒結(jié) 將步驟(3)所得坯體依次經(jīng)過(guò)脫脂、真空燒結(jié)、冷卻后處理，得到血管支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸的質(zhì)量比為68?72:20?25:8?10:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的不銹鋼粉末為平均粒徑在5?20 μ m之間的球形316L不銹鋼粉；所述的鎳鈦粉末為平均粒徑在5?20 μ m之間的球形鎳鈦粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)調(diào)節(jié)打印頭的噴射量使噴射的粘結(jié)劑占粘結(jié)劑和粉體材料總質(zhì)量的20?40%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟(I):建模 在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為80?100 μ m的一系列二維薄片模型； 步驟(2):配料 粉體材料:由平均粒徑在5?20 μ m之間的球形316L不銹鋼粉與硬酯酸粉末按體積比60?80:40?20在130°C?165°C溫度下混合制成不銹鋼粉體材料； 粘結(jié)劑:由石臘、低密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸按質(zhì)量比68?72:20?25:8?10:1混合制成石臘基粘結(jié)劑； 步驟(3):3D打印制備坯體 將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的不銹鋼粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的石臘基粘結(jié)劑將不銹鋼粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降80?100 μ m進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到不銹鋼血管內(nèi)支架坯體；其中，石臘基粘結(jié)劑為石臘基結(jié)劑和不銹鋼粉體材料總質(zhì)量的20?40% ； 步驟⑷:脫膠、燒結(jié) 將步驟(3)所得不銹鋼血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至石臘基粘結(jié)劑變干后，去除所述坯體表面未能粘結(jié)的不銹鋼粉體，置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂；先以I?3°C /min的升溫速率從室溫加熱到180?240°C，保溫I?2h，再以I?5°C /min的升溫速率進(jìn)一步升溫到300?350°C，保溫0.5?1.5h ;脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以2?5°C /min的升溫速率加熱到450?550°C，保溫0.5?lh，再以2?5°C /min的升溫速率繼續(xù)升溫到800?9000C，保溫I?1.5h，再進(jìn)一步升溫到1350?1500°C，保溫I?2h，再隨爐冷卻，得到不銹鋼血管內(nèi)支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟(I):建模 在計(jì)算機(jī)中建立血管內(nèi)支架的3D模型，并將所述3D模型分解成厚度為80?100 μ m的一系列二維薄片模型； 步驟(2):配料 粉體材料:由平均粒徑在5?20 μ m之間的球形鎳鈦粉與硬酯酸粉末按體積比60?80:40?20在130°C?165°C溫度下混合制成鎳鈦粉體材料； 粘結(jié)劑:由α -氰基丙烯酸乙酯溶于水制成質(zhì)量百分比濃度為0.8?1.2%的氰基粘結(jié)劑； 步驟(3):3D打印制備坯體 將步驟(I)建好的模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)的配套設(shè)備中設(shè)置打印程序，將步驟(2)中的鎳鈦粉體材料送入3D打印機(jī)的打印平臺(tái)，滾壓鋪層，3D打印機(jī)的打印頭噴射步驟(2)中的氰基粘結(jié)劑將鎳鈦粉體材料粘連形成二維薄片，打印一層薄片后，由計(jì)算機(jī)控制將打印平臺(tái)下降80?10ym進(jìn)行下一層薄片打印，逐層堆積成型，得到鎳鈦血管內(nèi)支架坯體；其中，氰基粘結(jié)劑為氰基粘結(jié)劑和鎳鈦粉體材料總質(zhì)量的20?40% ; 步驟⑷:脫膠、燒結(jié) 將步驟(3)所得鎳鈦血管內(nèi)支架坯體自然揮發(fā)至氰基粘結(jié)劑變干后，去除坯體表面未能粘結(jié)的鎳鈦粉體，在置于爐中進(jìn)行程序升溫脫脂，先以I?5°C /min的速率從室溫升至400°C，保溫30?60min，再以0.5?L 5°C /min的速率進(jìn)一步升溫至600?800°C，保溫60?120min ;脫脂完成后，將坯體置于真空爐中，以10?15°C /min的速率升至1200?12500C，保溫30?60min，再以6?20°C /min的速率繼續(xù)升至2000?2200°C，保溫120?240min ;之后以10?20°C的速率冷卻至1500?1600°C，保溫30?60min，再以12?20°C的速率繼續(xù)冷卻至1200?1250°C，保溫60?90min，再以10?20°C的速率進(jìn)一步冷卻至800°C，然后隨爐冷卻，得到鎳鈦血管內(nèi)支架。
【文檔編號(hào)】A61F2/90GK104224412SQ201410410766
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】舒暢, 李益民, 何浩, 王暾, 趙志剛, 張翔, 陳至楊 申請(qǐng)人:湖南英捷高科技有限責(zé)任公司