骨小梁结构和应用其的假体制造技术

本发明专利技术涉及医用假体领域，公开了一种骨小梁结构和应用其的假体。该骨小梁结构包括本体，本体构造成立体多孔结构，立体多孔结构包括多条丝径和由多条丝径相互交错连接形成的多个孔隙，各孔隙相互连通，且各孔隙的等效直径不同，其中，各孔隙的等效直径范围为100μm至400μm，且立体多孔结构的孔隙率的范围为50％至80％。本发明专利技术的骨小梁结构更利于患者在术后的骨长入，从而可有效提高患者术后的恢复效果。

Bone trabecular structure and prosthesis

The invention relates to the field of medical prosthesis, and discloses a bone trabecular structure and a prosthesis applied thereto. The bone trabecular structure consists of the body, which is composed of porous structure. The three-dimensional porous structure consists of multiple wire diameters and multiple holes formed by interlacing multiple wire diameters. Each pore is interconnected, and the equivalent diameter of each pore is different. Among them, the equivalent diameter of each pore ranges from 100 to 400 microns, and the porosity of the three-dimensional porous structure ranges from 50% to 80%. The bone trabecular structure of the invention is more beneficial to the bone ingrowth of patients after operation, thereby effectively improving the recovery effect of patients after operation.

【技术实现步骤摘要】
骨小梁结构和应用其的假体
本专利技术涉及医用假体领域，具体涉及一种骨小梁结构和应用其的假体。
技术介绍
在外科医疗手术中，当人体的肢体骨干部位发生肿瘤、骨折后骨不连或其他病变导致部分骨缺损或手术切除时，需要以人工假体替换。在进行置换假体的手术中，需要将人工假体与骨组织连接固定并融为一体，以恢复肢体骨干的生理功能。目前现有的假体多为骨水泥固定假体和以钛粉为涂层的生物固定型假体，骨水泥固定假体在后期可能存在较大的假体松动风险，从而导致手术失败；而钛粉涂层假体在复杂的人体内环境会产生金属材料腐蚀而导致有毒元素的释放，生物相容性因此降低，此外金属材料的弹性模量与人体骨组织相差甚大，易产生应力屏蔽效应，不利于新骨生长和重塑，甚至导致二次骨折，而且骨创伤及坏死后形成的骨缺损修复存在力学及骨诱导性能不佳的问题。为了提高假体植入后的骨长入效果，本领域中逐渐将骨小梁结构应用在人工假体中，该骨小梁结构主要用于使假体形成若干利于骨长入的孔隙，以提高假体植入后的稳定性。然而，现有的骨小梁结构的孔隙通常为均匀等径分布，缺少人体真实结构的仿生特性，在植入后实际服役过程中往往由于人体不均等的受力特性，导致其中的某些部位结构强度不足，但其它部位的结构强度又出现过设计现象，如果骨小梁的结构缺少与骨骼结合的面的最佳状态，会直接影响假体的早期稳定性，进而也会影响骨骼的生长，不利于长期稳定的假体服役。针对现有技术的不足之处，本领域的技术人员迫切希望寻求一种能够更利于骨长入以提高术后恢复效果的骨小梁结构，以弥补现有技术的不足之处。
技术实现思路
为了能够更利于骨长入以提高患者术后恢复效果，本专利技术提出了一种骨小梁结构和应用其的假体。根据本专利技术的第一个方面，提出了一种骨小梁结构，其包括本体，本体构造成立体多孔结构，立体多孔结构包括多条丝径和由多条丝径相互交错连接形成的多个孔隙，各孔隙相互连通，且各孔隙的等效直径不同，其中，各孔隙的等效直径范围为100μm至400μm，且立体多孔结构的孔隙率的范围为50％至80％。进一步地，立体多孔结构包括适应于同一种组织的不同长入要求的多个区域，各区域的孔隙率不同。进一步地，在同一区域内，自立体多孔结构的外部至内部的方向上的孔隙的密度逐渐增大。进一步地，丝径的直径的范围为100μm至200μm。进一步地，各孔隙的横截面形状为不规则的多边形。进一步地，各丝径的外周壁上形成有多个凸部。进一步地，立体多孔结构由钛合金材料制成。进一步地，立体多孔结构的弹性模量的范围为5-30GPa。进一步地，立体多孔结构的外表面的最大静摩擦系数的范围为1.2～1.5。根据本专利技术的第二个方面，提出了一种假体。该假体包括假体本体和形成在假体本体的外表面的上述骨小梁结构。本专利技术的骨小梁结构通过将由丝径相互交错连接形成的各孔隙相互连通，且将各孔隙的等效直径大小构造不一致，并对立体多孔结构的孔隙的等效直径和孔隙率进行具体设置，使得骨小梁结构的结构与人体的骨小梁结构更为接近，这样人体的骨质可快速自然地长入立体多孔结构的孔隙中，从而有利于骨小梁结构在术后与人体的骨组织快速融合和固定，因此有效地提高了患者术后的恢复效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为根据本专利技术的骨小梁结构的部分结构的放大立体图；图2为图1所示的骨小梁结构的部分结构的主视截面示意图；图3为根据本专利技术的骨小梁结构的制作方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。图1示出了根据本专利技术的骨小梁结构100的结构。该骨小梁结构100包括本体，本体构造成立体多孔结构1，立体多孔结构1包括多条丝径11和由多条丝径11相互交错连接形成的多个孔隙12，各孔隙12相互连通，且各孔隙12的等效直径不同，其中，各孔隙12的等效直径范围为100μm至400μm，且立体多孔结构的孔隙率的范围为50％至80％。需要注意的是，由丝径11形成的各孔隙12的截面不是规则的圆形，其截面形状可以是各种形状，鉴于此，这里提到的各孔隙12的“等效直径”应当理解为将各孔隙12的截面等效为圆形时，该圆形的直径。由于该截面等效为圆形的直径是按照截面的实际面积计算得出，因此所得的直径的数值为精确的数值。本专利技术的骨小梁结构100通过将由丝径11相互交错连接形成的各孔隙12相互连通，且将各孔隙12的等效直径大小构造不一致，并对立体多孔结构1的孔隙12的等效直径和孔隙率的范围进行具体设置，使得骨小梁结构100的结构与人体的骨小梁结构更为接近，这样人体的骨质可快速自然地长入立体多孔结构1的孔隙12中，从而有利于骨小梁结构100在术后与人体的骨组织快速融合和固定，因此有效地提高了患者术后的恢复效果。在一个优选的实施方式中，立体多孔结构1可包括适应于同一种组织的不同长入要求的多个区域，各区域的孔隙率不同。也就是说，对于立体多孔结构1的不同区域，当面临不同的骨长入需求的情况下，可针对不同的区域的孔隙率进行具体设置。不同区域的孔隙率的设置可通过调控相应区域内的各孔隙的等效直径来实现，例如当骨小梁结构100的某一区域需要与骨接触时，为了实现快速的骨长入，优选将该区域的孔隙的等效直径的范围设置在200μm至400μm之间，进一步优选为300μm至400μm之间，此时该区域的孔隙率可控制在50％至60％之间；当骨小梁结构100的某一区域不需要与骨接触，但需要利于骨爬行，可优选将该区域的孔隙的等效直径的范围设置在100μm至200μm之间，此时该区域的孔隙率可控制在70％至75％之间；而当骨小梁结构100的某一区域不需要与骨接触，也不需要骨爬行，可优选将该区域的孔隙的等效直径的范围设置在100μm至150μm之间，此时该区域的孔隙率可控制在75％至80％之间。优选地，在同一区域内，自立体多孔结构1的外部至内部的方向上的孔隙12的密度逐渐增大，从而使人体骨长入的过程中，骨组织能够更顺利地由立体多孔结构1的外部快速长入立体多孔结构1的内部中心，以提高骨小梁结构100与人体骨组织的融合与固定。还优选地，为了确保立体多孔结构1的结构强度，可将丝径11的直径的范围设置在100μm至200μm之间。优选地，丝径11的直径的范围设置在150μm至200μm之间，进一步优选地，丝径11的直径为180μm。如图2所示，立体多孔结构1的各孔隙12的横截面形状为不规则的多边形，其具体形状可以大致呈四面体或六面体。在一个优选的实施例中，各丝径11的外周壁上可形成有多个凸部(图中未示出)，该多个凸部的设置用于增加丝径11的外周壁的粗糙度，以增大其外周壁的摩擦力，这样，在骨长入的过程中，骨组织与丝径11的固定更为牢固和稳定。优选地，该凸部可以是圆形的凸点，也可以是锥状的凸点。值得注意的是，该凸部的形状并不仅仅局限于上述形状，只要该凸部能够有效地增加丝径11的外表面积以实现增大其外周壁的摩擦力的目的即可，这里不再赘述。进一步地，该凸部的横截面的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨小梁结构，其特征在于，包括本体，所述本体构造成立体多孔结构，所述立体多孔结构包括多条丝径和由多条丝径相互交错连接形成的多个孔隙，各所述孔隙相互连通，且各所述孔隙的等效直径不同，其中，各所述孔隙的等效直径范围为100μm至400μm，且所述立体多孔结构的孔隙率的范围为50％至80％。

【技术特征摘要】
1.一种骨小梁结构，其特征在于，包括本体，所述本体构造成立体多孔结构，所述立体多孔结构包括多条丝径和由多条丝径相互交错连接形成的多个孔隙，各所述孔隙相互连通，且各所述孔隙的等效直径不同，其中，各所述孔隙的等效直径范围为100μm至400μm，且所述立体多孔结构的孔隙率的范围为50％至80％。2.根据权利要求1所述的骨小梁结构，其特征在于，所述立体多孔结构包括适应于同一种组织的不同长入要求的多个区域，各所述区域的孔隙率不同。3.根据权利要求2所述的骨小梁结构，其特征在于，在同一区域内，自所述立体多孔结构的外部至内部的方向上的孔隙的密度逐渐增大。4.根据权利要求1所述的骨小梁结构，其特征在于，所述丝径的直径的范围为100μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：史春宝，解凤宝，许奎雪，王振国，于跃，史文超，卢小强，董泽宇，张秉文，武文臣，
申请(专利权)人：北京市春立正达医疗器械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11