控制能够形成某种结构、特别是用于制造具有连通孔 产品如骨植入物的结构的颗粒聚结的方法 【技术领域】
本发明涉及一种控制颗粒聚结的方法、借助这种控制方法生产颗粒彼此连接的结构的方法与设备以及通过使用根据上述生产方法得到的结构制备具有连通孔的产品，特别地用于骨替代品的产品的方法。
尽管所述制造方法更特别地用于制造骨植入物，但该方法仍然可以用于制造任何类型多孔产品。
背景技术
目前，在骨替代品领域里，使用具有连通孔的植入物属于公知内容。
它们的制造过程以如下方式进行：
-通过聚结处理制备一种颗粒彼此连接的结构，以便用所述结构的颗粒构建一种骨架，该骨架占据人们希望得到的植入物的孔位置，
-用植入物材料填充存在于该结构颗粒之间的间隙，
-除去骨架。
不过，得到地植入物孔隙度并非总是令人满意的。事实上，制造后，在对试样进行骨架颗粒聚结和其它可能存在的检验操作过程中，孔隙度仅仅由处理时间决定。
【发明内容】
本发明的目的是提出一种克服了上述缺陷并且具有更好的可靠性的控制颗粒聚结的方法。
本发明的另一个目的是提出一种非破坏性的控制颗粒聚结的方法。
本发明的另一个目的是提出一种在线进行的控制颗粒聚结的方法。
通过下述仅以说明目的给出的非限制性描述将体现出本发明的其它目的和优点。
本发明首先涉及一种控制能够形成一种结构的颗粒聚结的方法，这种结构经历用于引起所述颗粒彼此连接的处理，即增大至少一个其变化可连续测量，并且与颗粒的连接相关联的物理量的方法，当所述物理量达到相应于所希望聚结的给定数值时，便终止这种处理，其特征在于测量所述结构的收缩作为所述物理量。
本发明还涉及一种颗粒彼此连接的结构的生产方法，其中根据所述结构所希望的形式堆积所述颗粒，让所述颗粒进行能使它们聚结的处理，在所述处理过程中，根据前面的方法控制颗粒聚结。
本发明还涉及一种颗粒彼此连接的结构的生产设备，该设备包括一个模具，这种模具能允许所述颗粒堆积和进行颗粒聚结的处理，其特征在于为了能够控制处理过程中颗粒的聚结作用，所述模具安装了可测量堆积颗粒收缩的装置。
最后，本发明涉及一种具有连通孔的产品，特别是用于骨替代品的产品的生产方法，其中：
-根据前面定义的制造方法制造一种颗粒彼此连接的结构，以便使用所述结构的颗粒构建一种骨架，该骨架占据人们希望得到产品的孔隙位置，所述颗粒彼此间具有间隙，
-使用用于构成所述产品的材料填满所述间隙，
-除去所述骨架。
通过阅读下面说明某些实施方式的描述内容将更好地理解本发明。
【具体实施方式】
本发明首先涉及一种控制形成一种结构的颗粒聚结的方法，该结构受到目的在于造成所述颗粒彼此连接的处理。
本文所谈论的是任何形状或预定形状的颗粒，例如球形或管状颗粒。这些颗粒的尺寸可根据目的应用加以调节。在制造用于获得骨植入物的结构的情况下，它们的尺寸可以是50微米至5毫米，甚至更大一些。在同样的结构中，所述颗粒的尺寸可以相同，也可以不同。
为了控制它们聚结，增大至少一个其变化是可连续测量并且与颗粒连接相关联的物理量的方法，当所述物理量达到相应于所期望聚结的给定值时就停止这种处理。
根据本发明，作为所述物理量，测量所述结构的收缩。事实上，观察到这种收缩与颗粒间连接直接相关。更确切地，这种收缩与颗粒之间的连接成比例，不取决于外部条件，这样有利于建立相关性的关系与利用这些测量结果。
这样可以更好地控制连接现象并且得到其中颗粒之间相互连接部分占据其大部分体积的结构。
例如，通过按照给定方向测量结构厚度的变化可以进行所述的收缩测量。
本发明还涉及一种颗粒彼此连接的结构的生产方法，其中按照所述结构的目的形状堆积所述颗粒，让所述颗粒经过能够使它们聚结的处理，处理时，按照前面的方法控制颗粒聚结，以便借助增大的物理量，即结构收缩，更好地控制连接现象。
根据一种具体实施方式，通过化学稀释会达到颗粒聚结。更确切地，可以在溶剂中浸渍所述结构，然后在一定时间后部分地除去所述溶剂，同时让溶剂薄膜继续留在所述颗粒上，以便使该薄膜处在颗粒之间的接触点上，并且使其连接。可以使用能够缓慢而逐渐溶解所述颗粒的溶剂，特别是酮溶剂。
可以指出，采用这种处理方式，特别地在颗粒之间建立相互连接的过程会受到溶剂对颗粒的化学浸蚀性、结构在溶剂中的浸渍时间、溶剂用量或环境温度的影响。因此，例如对于同样粒度的颗粒，环境温度越低，达到一定程度相互连接所需要的时间就越长。
相反地，如上所述，对于同样粒度的颗粒，一定的收缩相应于一定程度相互连接，无论外部条件如何。因此，一定结构连接过程中，没有必要再现需要在结构收缩与这类结构的颗粒聚结之间相关性的关系的条件。
在采用化学稀释处理的情况下，使用的颗粒例如可以是聚苯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等产品。
依旧按照这种处理方式，通过除去残留溶剂，例如通过干燥该结构，可以终止连接现象。
本发明还涉及颗粒彼此连接的结构的生产设备，特别是用于实施上述方法的设备。
所述设备包括一个能够使所述颗粒堆积并进行颗粒聚结处理的模具。
在采用化学稀释处理的情况下，该模具例如由对使用的溶剂呈化学惰性的材料构成。
根据本发明，所述模具配备测量堆积颗粒收缩的装置。因此，在颗粒处理的过程中，能够控制颗粒聚结。
所述测量装置例如由下述部分构成：
-用于按照与所述颗粒接触的给定方向在模具中滑动的活塞，
-所述活塞的移动传感器。
于是，按照所述方向，通过测量所述结构厚度的变化测量结构的收缩。使用的传感器可以是机械、电子、光电子类传感器等。
更确切地，所述模具可以包括一个盖，该盖可封闭能容纳所述颗粒的模腔，所述盖构成所述测量装置的活塞。这些装置的传感器这时特别地由固定到所述盖上的杆和所述杆的移动检测装置构成。
本发明还涉及一种具有连通孔的产品的制造方法，其中：
-根据前面定义的制造方法，制造颗粒彼此连接的结构，以便使用所述结构的颗粒构成一种骨架，该骨架占据了人们希望得到的产品的孔隙位置，所述颗粒彼此间具有间隙，
-使用用于构成所述产品的材料充满所述间隙，
-除去所述骨架。
于是，通过控制结构颗粒的聚结可以比以前更可靠、非破坏性、无须重复操作的方式控制植入物的孔隙度。这样有可能得到具备其中孔隙无论是在均匀性方面，还是在尺寸或形态方面都得到控制的构造的产品。
在生产骨植入物的情况下，可以填充颗粒间存在的间隙，形成具有悬浮液的结构，该悬浮液由细分散在含水溶剂或有机溶剂中的无机或金属粉末构成，所述溶剂中含有各种化合物，例如分散剂、粘合剂、消泡剂、润湿剂和/或其它化合物。
无机或金属粉末特别地选自生物-相容性化合物，例如生物玻璃(bioverre)、以纯磷酸钙或掺杂磷酸钙为主要成分的化合物(羟基磷灰石、磷酸三钙)、纯碳酸钙或掺杂碳酸钙、纯氧化铝或掺杂氧化铝，或纯氧化锆或掺杂氧化锆、二氧化钛、纯不锈钢或掺杂不锈钢和/或其它化合物。
这时，干燥所述悬浮液，随后通过热处理除去骨架。
在除去骨架后，还可以考虑对得到的材料进行密实化或烧结操作，操作温度可根据使用的材料进行调整。这些操作可以在空气或在控制气氛下进行。
自然地，还可以考虑本领域技术人员已知的其它实施方式，这些实施方式也属于本发明范围。