颅骨缺损修复用镍钛合金铆钉及板的制造方法.pdf

本发明涉及一种对医疗外科手术中颅骨缺损修复用镍钛合金铆钉及板的处理方法，属于金属处理方法。
    在现有技术中，颅骨缺损修复一般采用有机玻璃或钛板，用丝线、不锈钢丝或螺钉固定，有机玻璃较厚、易碎、生物相容性差、易发生异物反应和老化。钛板较坚固，生物相容性好，但由于塑性差，无法在手术中根据颅骨缺损情况将修复用板塑成与颅骨表面形状相吻合的形状，故容易发生覆盖不严密或边缘翘起而损伤头皮，严重时需要再次手术。颅骨缺损修复手术中的另一个问题是对板的固定，用丝线做为固定材料，容易发生丝线断裂而致修复板移位，用钢丝固定需将颅骨全层钻透，手术需深入到颅内，有损伤脑组织的危险，术后易产生颅内血肿，而且头皮下会留下较大的钢丝结，用螺钉固定，由于颅骨外板较薄，各部厚度不同，螺丝钉难以完全适应，且易松脱，上述三种固定方法操作均较复杂，手术时间长，预后不理想，重复手术的情况时有发生。

    由于记忆合金铆钉在外科手术使用中十分方便，目前已被逐渐采用，但在颅骨缺损修复手术中希望所使用的板在定型、固定植入头皮后，其外型保持不变，所使用的固定用铆钉、在手术条件下呈现良好的记忆效应。由于不同成份的金属材料，在置入人体后会产生电化学腐蚀。因此，颅骨缺损修复使用的板和铆钉必须是相同成份，却有不同记忆效应的材料。到目前为止，一直未能有一个合适的方法，使同种成份的NiTi合金记忆铆钉和NiTi板，前者在手术条件下具有良好的记忆效应，而后者则具有良好的塑性易加工变形，用手锤敲击即可根据手术需要变形为与颅骨表面形状相适应的球面状，有足够的强度和刚度，成形后植入人体不呈现记忆效应。

    本发明的目的在于提出一种方法，对NiTi记忆合金进行不同的处理，使经处理后的NiTi记忆合金铆钉，在手术条件下植入人体后呈现良好的记忆效应产生变形，而经处理后地NiTi板，在同样条件下则不呈现记忆效应而不发生变形。

    本发明工艺采用下述处理达到了上述目的，选择Ms约为25℃的Ti-54%Ni合金作为铆钉和NiTi板的制造材料，铆钉在铆接状态下采用800-880℃加热空冷，在室温下为少量热马氏体组织+未转发的母相，冷至5℃-10℃时可获得完全马氏体组织，易变形，铆钉爪可以很容易被拨直，加热至33-37℃，可以发生完全逆转变，形状100%恢复，即恢复铆接状态。

    同种成份NiTi板采用800-880℃加热后热轧，在Md点以下获得应变马氏体，具有较高的稳定性，Ms点升高至60℃以上，放在手术条件下不会发生逆转变，因而不呈现形状记忆效应，这种应变马氏体具有很高的变形能力，故NiTi板在手术时很容易用小锤敲击变形，以适应颅骨形状需要，可以达到完全密合，NiTi板经冷塑性变形后，其应变马氏体的稳定性进一步提高，且强度上升，故成形后不易再变形。

    用本发明工艺处理的NiTi记忆合金铆钉和NiTi板是理想的颅骨修复和固定材料，其具备下列特点：

    1.铆钉固定操作简便，因铆钉和NiTi板的成份完全相同，故不会发生电解腐蚀;

    2.NiTi板在手术条件下具有良好的塑性，很容易变形，可以在开颅后视病人实际情况使镍钛板形状达到与颅骨完全密合;操作简便易行。

    3.在手术条件下MiTi板的变形恢复温度在60℃以上，放置人体内后不会发生变形。