一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体制造技术

本发明专利技术属于假肢修复矫形技术领域，公开了一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体，包括：固定帽、螺纹结构；固定帽内部开设螺纹结构。本发明专利技术创新的外挂式骨整合假肢同样能够达到成功的钛与骨皮质的骨性连接提供固位,不伤害骨髓腔内的组织,减少传统假肢中由于骨皮质受到应力遮挡带来的不可逆性的骨吸收,并且钛假肢外部可以与皮肤软组织达到良好的软组织整合；另一方面，此种外挂式植体外形的发挥空间较大，可以利用CT扫描结合选择性激光熔化(SLM)的3D打印技术等方法定制多孔的钛帽假肢植体，使外挂式假肢的内面与肢体残端骨外形更为匹配并有植体内部的组织长入，而外部更能满足更自然的生物外形以及力学要求。

【技术实现步骤摘要】
一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体
本专利技术属于假肢修复矫形
，尤其涉及一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体。
技术介绍
目前由于车祸疾病导致的截肢患者大部分依靠活动的插座式假肢修复功能，但此种假肢对于患者的感觉传递以及功能支配十分不便，1990年瑞典首先采用了纯钛的骨整合假肢固定装置连接外部假肢，大大改善了使用的功能和感觉。陆续德国荷兰也开始研究并应用，给欧洲的截肢患者带来福音。经过多年的应用和观察，发现长久的使用中，会使种植体边缘的骨质发生吸收，部分的外部连接装置会有折断的风险。目前标准化的瑞典模式经皮骨整合假肢种植体OPRA，由三部分组成：髓腔内固定装置，连接杆，连接杆螺栓。根据瑞典卡洛琳斯卡大学的骨整合矫形外科中心报道：经过一系列经验摸索形成了标准化的种植模式，标准化之后1998年开始的股骨种植，2003年的开始前臂种植，2005年开始拇指种植修复。2013年荷兰在OPRA基础上设计了带有领圈底座的固定装置，对比OPRA结果发现断端加上底座接触的设计优于传统的OPRA，减少了远端皮质骨的剪切应力和应力遮挡的作用，减少了远端骨吸收。2014年美国开始研究报道骨整合假肢修复，总结了当前的三个经皮植入骨整合假肢的模式：瑞典的OsseointegratedProsthesesfortheRehabilitationofAmputees(OPRA),德国的endo-exofemurprosthesis(EEFP)模式和英国的Intraosseoustranscutaneousamputationprosthesis(ITAP)模式，并且设计了一个新型的髓内骨种植体，用了锥形分级表面设计，底端三角台塔座的方式，获得了成功的骨整合。目前报道所研究的骨整合假肢共同的设计原则有：在髓腔内形成骨整合，试图尽量保存骨组织，减小应力遮挡带来的骨吸收。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的骨整合假肢固定装置都是在骨髓腔内植入，损伤了大量的骨髓组织和骨内膜，影响了骨髓腔内的营养和血供，同时金属材料和所接触的骨松质弹性模量相差较大引起明显的应力遮挡，猜测这也是长久使用后导致种植体周围的骨质发生吸收溶解的原因，大量的周围骨吸收及边缘炎症感染最终导致种植体的松动和脱落，并且吸收的骨质部分再生能力尚不确定，给后续的再修复带来困难。目前的传统髓腔内的假肢都会造成植体边缘的骨吸收，这是目前的设计不能避免和解决的重要并发症之一。另外此种设计与外部的连接杆较细，在承重的使用过程中已发生折断，周围感染等并发症。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体。本专利技术是这样实现的，一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体设置有固定帽；固定帽包括有两种结构：固定帽内部开设螺纹结构；固定帽表面粗糙多孔。进一步，所述螺纹结构或为多孔粗糙结构；固定帽内部开设多孔粗糙结构。进一步，或者固定帽上部也可为SLM打印的整体开放多孔结构；孔径尺寸为300～800μm，孔隙率在60％～80％，嵌入式固位。进一步，所述固定帽采用TC4医用纯钛材料。本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术创新的外挂式骨整合假肢同样能够达到成功的钛与骨皮质的骨性连接提供固位,不伤害骨髓腔内的组织,减少传统假肢中由于骨皮质受到应力遮挡带来的不可逆性的骨吸收,并且钛假肢外部可以与皮肤软组织达到良好的软组织整合,紧密结合的软组织边缘减少了周围炎症反应,进而最大程度避免由于软组织边缘炎症带来的种植体周围骨质吸收。另一方面，此种外挂式植体外形的发挥空间较大，可以利用3D打印技术定制个性化假肢植体，使外挂式假肢的内面与骨质残端更为匹配，而外部更能满足更自然的生物外形以及力学要求。多孔钛除了具备纯钛的生物相容性良好的生物力学特性，较高刚度、强度及化学特性，又具超低密度和大比表面积等特点，结构与弹性模量更接近天然骨松质，为细胞的向内生长和体液的流动创造了条件，作为此类假肢的设计优于传统式骨整合假肢。并且他需要具备的设计参数根据如下：(1)需与人骨相近的力学性能有相似弹性模量(致密骨弹性模量3～30GPa，松质骨弹性模量1～2GPa)；以及足够力学强度(致密骨抗压强度0.3～1.5MPa，松质骨抗压强度100～230MPa)(2)合适的孔隙率通过孔隙率、孔径尺寸和孔隙分布等参数调控多孔Ti的力学性能使之与自然骨匹配，孔径尺寸为300～800μm，适宜的孔隙率为60％～80％制作多孔的方法有：激光熔化烧结法；SLM法；micro-arcoxidation(MAO)微弧氧化法等，酸处理，碱热处理等。附图说明图1是本专利技术实施例提供的纯钛外挂式骨整合假肢种植体结构图。图2是本专利技术实施例提供的螺纹状外挂骨整合假肢的剖开图。图3是本专利技术实施例提供的外挂式骨整合假肢结构侧视图。图4是本专利技术实施例提供的外挂式骨整合假肢正视图。图5是本专利技术实施例提供的外挂式骨整合假肢和传统的髓腔内骨整合假肢的植入方式模式图对比图。图中：1、固定帽；2、螺纹结构。3、多孔粗糙结构。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。下面结合附图对本专利技术的结构作详细的描述。如图1-图4所示，本专利技术提供的纯钛外挂式骨整合假肢种植体包括：固定帽1、螺纹结构2。固定帽1内部开设螺纹结构2。本专利技术内面螺纹结构2接触截肢残端，内部承纳截肢残端的腿骨，靠螺纹固位，皮肤组织包裹于上部外侧，下部方形固位连接外部假肢部分。本专利技术提供的纯钛外挂式骨整合假肢种植体包括：固定帽1、多孔粗糙结构3。固定帽1内部开设多孔粗糙结构3。本专利技术为外挂式嵌入式骨整合假肢,嵌入截肢残端腿骨后外侧靠螺栓钉横穿加固固位。图5是本专利技术实施例提供的外挂式骨整合假肢和传统的髓腔内骨整合假肢的植入方式模式图对比图。并涉及相应的特殊手术术式，如截肢手术后残肢周围的软组织处理，残端骨皮质的钻孔与制备处理等，均为使达到此种植体更好的成功骨整合的特殊手术方式。本专利技术的原理为：本专利技术创新的外挂式骨整合假肢同样能够达到成功的钛与骨皮质的骨性连接提供固位,不伤害骨髓腔内的组织,减少传统假肢中由于骨皮质受到应力遮挡带来的不可逆性的骨吸收,并且钛假肢外部可以与皮肤软组织达到良好的软组织整合,紧密结合的软组织边缘减少了周围炎症反应,进而最大程度避免由于软组织边缘炎症带来的种植体周围骨质吸收。另一方面，此种外挂式植体外形的发挥空间较大，可以利用3D打印技术定制个性化假肢植体，使外挂式假肢的内面与骨质残端更为匹配，而外部更能满足更自然的生物外形以及力学要求。多孔钛除了具备纯钛的生物相容性良好的生物力学特性，较高刚度、强度及化学特性，又具超低密度和大比表面积等特点，结构与弹性模量更接近天然骨松质，为细胞的向内生长和体液的流动创造了条件，作为此类假肢的设计优于传统式骨整合假肢。并且他需要具备的设计参数根据如下：(1)需与人骨相近的力学性能有相似弹性模量(致密骨弹性模量3～30GPa，松质骨弹性模量1～2GPa)；以及足够力学强度(致密骨抗压强度0.3～1.5MPa，松质骨抗压强度100～230MPa)(2)合适的孔隙率通过孔隙率、孔径尺寸和孔隙分布等参数调控多孔Ti的力学性能使之与自然骨匹配，孔径尺寸为300～800μm，适宜的孔隙率为60％～80本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体，其特征在于，所述纯钛外挂式骨整合假肢种植体包括：固定帽；固定帽内部开设螺纹结构，固定帽表面粗糙多孔。

【技术特征摘要】
1.一种纯钛外挂式骨整合假肢种植体，其特征在于，所述纯钛外挂式骨整合假肢种植体包括：固定帽；固定帽内部开设螺纹结构，固定帽表面粗糙多孔。2.如权利要求1所述纯钛外挂式骨整合假肢种植体，其特征在于，所述固定帽为SLM打印多孔结构；孔径尺寸为300～800...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，孙营营，李玉林，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22