一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其包括套管及壳体，套管内部设置控制阀，壳体套接于套管第一端部，套管的另一端由控制阀分隔为套管第二端部和套管中部，套管第二端部插入长骨的骨髓腔内部，控制阀位于长骨的外表面，所述壳体罩住套管中部，并紧贴长骨的外表面，所述壳体与长骨的外表面形成腔室，所述腔室内填充有水凝胶。本发明专利技术提供的用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其结构合理，解决了骨感染大段骨缺损无法成骨的问题，有效保证了成骨质量及成骨速度，具有良好的推广价值。

An in vivo osteogenic bioreactor for the treatment of large bone defects

【技术实现步骤摘要】
一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器
本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器。
技术介绍
创伤、感染以及骨肿瘤切除常导致严重的骨组织缺损，特别是大段骨缺损，大大增加救治难度，致使出现伤残率高、伤残时间长、后期治疗困难等一系列问题。大段骨缺损的修复与功能重建一直是骨科的难题和研究热点。近年来随着骨组织工程学的迅速发展，应用骨组织工程技术治疗骨缺损为当前发展趋势，生物反应器在组织工程领域发挥着不可替代的作用。自体骨移植是治疗大段骨缺损的金标准，但是自体骨骨量有限，且可能造成取骨部位的损伤和感染。尤其是对于骨感染大段骨缺损，在控制骨感染时候无法成骨。专利CN106701572A公开了一种高加速度条件下动态压缩加载的生物反应器，包括高加速加载装置和动态压缩加载装置，其中高加速加载装置包括U型直线电机实验平台机座、U型直线电机电磁导轨、U型直线电机滑动导轨、载物台和生物反应器防尘罩；动态压缩加载装置由水平驱动机构、压头加载机构、位移检测机构和位置调节机构组成，压缩加载机构固定在高加速装置的载物台上。该申请公开的生物反应器无法对骨缺损进行直接治疗。专利CN201154962Y公开了一种人工软骨培养的生物反应器，它包括反应器框架，培养室，培养液循环系统和压力传动机构，其特征在于所述培养室内底部为载物台，载物台上方设有一个刚性加载块；所述压力传动机构是一组杠杆加载机构，所述杠杆的工作端接触在培养室内的加载块上方，所述杠杆的动力端与一个压电陶瓷的动力输出工作面接触。本专利技术将培养物放置在密闭培养室内的载物台上，在培养期间对培养物施加周期性动态载荷，通过杠杆装置将驱动行程放大，培养的软骨变形可达25％，从而为软骨培养提供符合体内生长所需的力学环境。该申请公开的生物反应器也无法直接用于骨缺损的治疗。因此，亟需设计一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，解决现有技术中存在的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术问题，本专利技术提供的一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其结构合理，解决了骨感染大段骨缺损无法成骨的问题，有效保证了成骨质量及成骨速度，具有良好的推广价值。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，包括套管及壳体，套管内部设置控制阀，壳体套接于套管第一端部，套管的另一端由控制阀分隔为套管第二端部和套管中部，套管第二端部插入长骨的骨髓腔内部，控制阀位于长骨的外表面，所述壳体罩住套管中部，并紧贴长骨的外表面，所述壳体与长骨的外表面形成腔室，所述腔室内填充有水凝胶。在一些实施例中，所述套管的套管第二端部和套管中部外周侧设置有套管通孔，骨髓腔内的骨髓液经由套管第二端部上的套管通孔进入套管，然后通过套管中部的套管通孔进入所述腔室。在一些实施例中，所述控制阀包括中空圆柱的阀体，所述阀体的内部设置有第一膜片及第二膜片，第一膜片和第二膜片相对设置，第一膜片与阀体的内部形成第一腔体，所述第一腔体通过阀体侧壁的第一接口与抽送气装置相连接；所述第二膜片与阀体的内部形成第二腔体，所述第二腔体通过阀体侧壁的第二接口与抽送气装置相连接，第一膜片和第二膜片之间形成缝隙用以联通套管第二端部和套管中部。在一些实施例中，所述套管第一端部的外端设置有封帽以封堵骨髓液外流。在一些实施例中，所述壳体由柔性材料制成。在一些实施例中，所述壳体为半球形壳体或半椭球形壳体。在一些实施例中，所述壳体的中部设置有经由套管的第一通孔，壳体的其他部位设置有多个第二通孔。在一些实施例中，套管第一端部设置有支撑板，所述支撑板与壳体的内腔抵接，套管第一端部伸出第一通孔的部分由锁紧螺母将套管与壳体锁紧。在一些实施例中，控制阀的第一膜片及第二膜片上涂敷有抗凝涂层。本专利技术有益效果：本专利技术提供的一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其结构合理，能够多重效果协同促进成骨，解决了骨感染大段骨缺损无法成骨的问题，有效保证了成骨质量及成骨速度，具有良好的推广价值。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术，其中：图1是本专利技术所述一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器的结构示意图；图2是本专利技术所述用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器的部件拆解图；图3是本专利技术之套管的结构示意图；图4是本专利技术之控制阀的纵剖结构示意图；图5是本专利技术之壳体的结构示意图；图6是本专利技术之生物反应器在治疗大段骨缺损的示意图。图中：10.套管；11.套管通孔；12.控制阀；121.阀体；122.第一膜片；123.第二膜片；124.第一接口；125.第二接口；13.封帽；14.支撑板；20.壳体；21.第一通孔；22.第二通孔；30.长骨；40.锁紧螺母。具体实施方式下面结合具体实施例和附图，对本申请所述一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本说明书的附图为示意图，辅助说明本专利技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本专利技术实施例的各部件的结构，相同的参考标记用于表示相同的部分。本专利技术所述一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器的结构示意图，如图1所示，其包括套管10及壳体20，套管10内部设置控制阀12，壳体20套接于套管第一端部，套管的另一端由控制阀12分隔为套管第二端部和套管中部，套管第二端部插入长骨30的骨髓腔内部，控制阀位于长骨的外表面，所述壳体罩住套管中部，并紧贴长骨的外表面，所述壳体与长骨的外表面形成腔室，所述腔室内填充有水凝胶。从骨髓腔内流出的骨髓液会扩散至腔室的成骨水凝胶，以促进血管生成与骨生成。图2是图1对应的用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器的爆炸图，套管10的套管第一端部设置有支撑板14，所述支撑板14与壳体20的内腔抵接，套管第一端部伸出第一通孔21的部分由锁紧螺母40将套管10与壳体20锁紧。作为本专利技术的一个实施例，所述套管10的套管第二端部和套管中部外周侧设置有套管通孔11，如图3所示，骨髓腔内的骨髓液体经由套管第二端部上的套管通孔进入套管，然后通过套管中部的套管通孔进入所述腔室，以与水凝胶混合，促进骨的生成。水凝胶可采用现有技术中各种成骨水凝胶，如聚乙二醇水凝胶。本专利技术中，所述套管10卡接于骨髓腔的外侧，套管第二端部插入长骨30的骨髓腔内部，控制阀12可控制开合大小，便于调节骨髓液往外流出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其特征在于，包括套管及壳体，套管内部设置控制阀，壳体套接于套管第一端部，套管的另一端由控制阀分隔为套管第二端部和套管中部，套管第二端部插入长骨的骨髓腔内部，控制阀位于长骨的外表面，所述壳体罩住套管中部，并紧贴长骨的外表面，所述壳体与长骨的外表面形成腔室，所述腔室内填充有水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其特征在于，包括套管及壳体，套管内部设置控制阀，壳体套接于套管第一端部，套管的另一端由控制阀分隔为套管第二端部和套管中部，套管第二端部插入长骨的骨髓腔内部，控制阀位于长骨的外表面，所述壳体罩住套管中部，并紧贴长骨的外表面，所述壳体与长骨的外表面形成腔室，所述腔室内填充有水凝胶。


2.根据权利要求1所述的用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其特征在于，所述套管的套管第二端部和套管中部外周侧设置有套管通孔，骨髓腔内的骨髓液经由套管第二端部上的套管通孔进入套管，然后通过套管中部的套管通孔进入所述腔室。


3.根据权利要求2所述的用于大段骨缺损治疗的体内成骨生物反应器，其特征在于，所述控制阀包括中空圆柱的阀体，所述阀体的内部设置有第一膜片及第二膜片，第一膜片和第二膜片相对设置，第一膜片与阀体的内部形成第一腔体，所述第一腔体通过阀体侧壁的第一接口与抽送气装置相连接；所述第二膜片与阀体的内部形成第二腔体，所述第二腔体通过阀体侧壁的第二接口与抽送气装置相连接，第一膜片和第二膜片之间形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张里程，唐佩福，崔翔，尹鹏滨，吕厚辰，李明，孙国飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院，
类型：发明
国别省市：北京;11