一种用于膝关节炎症的敷护材料制造技术

一种用于膝关节炎症的敷护材料，与药物贴配合使用，包括仿生支撑部和功能衬层，仿生支撑部是根据人体膝关节数据模型3D打印而成的实体壳层材料，功能衬层为在仿生支撑部内侧3D打印而成的具有一定厚度的柔性内衬材料，柔性内衬材料为柔性网格构造或柔性编织构造，药物贴敷设在功能衬层的内侧，用于与人体膝关节贴附，优选的，至少功能衬层的材料包括功能材料，功能材料优选包括金‑银核壳纳米材料，功能衬层可包括高孔隙率的第一衬层和低孔隙率的第二衬层。本发明专利技术根据仿生原理，利用3D打印的无模、快速成型特点制造非一次性的敷护材料，与常规的一次性药物贴配合使用，对膝关节进行敷护和治疗，提供良好贴附效果，也有助于药物发挥作用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于膝关节炎症的敷护材料
本专利技术涉及医疗材料的3D打印
，具体涉及一种用于膝关节炎症的敷护材料。
技术介绍
膝关节炎症是临床上常见的病症，主要症状有膝盖红肿痛、膝部酸痛、膝关节弹响等，膝关节僵硬、发冷也是膝关节炎的症状之一，通过对膝关节部位敷药物贴使药物渗入皮肤和关节来治疗膝关节炎症是目前常用的方法，由于膝关节属于活动关节，药物敷贴粘贴通常不牢固，不持久，另外由于膝关节的受凉受寒是导致膝关节炎症的一个很重要原因，市场上另有基于膝部保健而开发的各种敷具护具，起保暖、发热作用，但基本无药物治疗辅助作用。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种用于膝关节炎症的敷护材料，借助材料的仿生支撑和发热蓄热保温能力配合常规药物敷贴对膝关节进行敷护和治疗，在提供良好的贴附效果的同时也有助于药物发挥作用。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种用于膝关节炎症的敷护材料，所述敷护材料与药物贴配合使用，包括仿生支撑部和功能衬层，所述仿生支撑部是根据人体膝关节数据模型3D打印而成的实体壳层材料，所述功能衬层为在所述仿生支撑部内侧3D打印而成的具有一定厚度的柔性内衬材料，所述柔性内衬材料为柔性网格构造或柔性编织构造，所述药物贴敷设在功能衬层的内侧，用于与人体膝关节贴附。进一步的，上述用于膝关节炎症的敷护材料，至少所述功能衬层的材料包括打印基体材料和功能材料。进一步的，上述用于膝关节炎症的敷护材料，所述功能材料包括金-银核壳纳米材料。进一步的，上述用于膝关节炎症的敷护材料，所述功能衬层包括高孔隙率的第一衬层和低孔隙率的第二衬层，所述第一衬层结合在所述仿生支撑部内侧表面，所述第二衬层结合在所述第一衬层内侧表面。进一步的，上述用于膝关节炎症的敷护材料，所述仿生支撑部和所述功能衬层所采用的3D打印工艺选自激光选区熔化、光固化成型或熔融沉积成型。制备如上所述的敷护材料的方法，包括：步骤S1：采用三维扫描仪采集使用者的膝部信息，获取膝部特征；步骤S2：基于膝部信息和膝部特征使用三维处理软件生成敷护材料的三维模型，根据个性化需要或结构需要对三维模型局部结构和整体尺寸、厚度进行优化；步骤S3：结合3D打印设备和材料，设计三维模型的内部填充结构和填充率；步骤S4：基于步骤S3中设计好的三维模型，将敷护材料的三维模型数据导入3D打印设备，从仿生支撑部开始进行敷护材料的打印，直至打印完成仿生支撑部和功能衬层；步骤S5：对步骤S4打印完成的敷护材料进行清洗和后处理，得到3D打印敷护材料成品。进一步的，上述制备方法中，在所述步骤S4中，打印完仿生支撑部后，更换打印材料，进行功能衬层的打印，更换的打印材料中包括打印基体材料和功能材料，功能材料包括金-银核壳纳米材料。进一步的，上述制备方法中，在所述步骤步骤S4中，打印完仿生支撑部后，更换打印喷头，进行功能衬层的打印，更换的打印喷头挤出熔丝以编织网格，构建所述功能衬层的每一层。进一步的，上述制备方法中，进行功能衬层的打印时，先以较低的第一填充率铺设熔丝以编织网格，构建所述功能衬层的第一衬层，后以较高的第二填充率铺设熔丝以编织网格，构建所述功能衬层的第二衬层。进一步的，上述制备方法中，在步骤S5之后对3D打印敷护材料成品进行加工以安装固定件，以及将药物贴以固定或非固定的方式敷设在功能衬层的内侧，以备使用。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的用于膝关节炎症的敷护材料，根据仿生原理，利用3D打印的无模、快速成型特点，制造一种非一次性的用于膝关节炎症的敷护材料，其本身是一种具有保健功能的敷护材料，又与常规的一次性药物贴配合使用，借助材料的仿生支撑和发热蓄热保温能力配合常规药物敷贴对膝关节进行敷护和治疗，在提供良好的贴附效果的同时也有助于药物发挥作用，通过在3D打印中对实体壳层材料和柔性内衬材料的分别打印，将柔性内衬材料设计为柔性网格构造或柔性编织构造，除了能够适应人体膝关节的运动曲度和保证材料的透气性能，提高使用舒适性，也提高了打印的效率，通过设计发热功能材料的使用位置和用量，可对使用效果进行良好控制和调整，具有可定制化功能，可满足医疗领域的高端需求和特殊患者群体的长期治疗需要。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术各实施例用于膝关节炎症的敷护材料结构原理图。图中：1为仿生支撑部，2为功能衬层，21为第一衬层，22为第二衬层，3为药物贴。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。实施例1图1为本专利技术用于膝关节炎症的敷护材料结构原理图，如图所示，该敷护材料包括仿生支撑部1和功能衬层2，与药物贴3配合使用，所述仿生支撑部1是根据人体膝关节数据模型3D打印而成的实体壳层材料，所述功能衬层2为在所述仿生支撑部1内侧3D打印而成的具有一定厚度的柔性内衬材料，所述柔性内衬材料为柔性网格构造或柔性编织构造，所述药物贴3敷设在功能衬层2的内侧，用于与人体膝关节贴附。采用3D打印方式制备如上所述的敷护材料的方法，包括：步骤S1：采用三维扫描仪采集使用者的膝部信息，获取膝部特征；该步骤采集使用者的膝部信息时可选择一合适的屈伸角度，在后续打印中，通过柔性内衬材料可实现对屈伸角度的扩展。步骤S2：基于膝部信息和膝部特征使用三维处理软件生成敷护材料的三维模型，根据个性化需要或结构需要对三维模型局部结构和整体尺寸、厚度进行优化。步骤S3：结合3D打印设备和材料，设计三维模型的内部填充结构和填充率；该步骤通过将仿生支撑部1设计成填充实体壳层材料，将功能衬层2设计成填充柔性内衬材料，可保证基本的支撑需要和使用舒适性需要，根据材料供应方式，这里柔性内衬材料可以为柔性网格构造或柔性编织构造。本专利技术中所述仿生支撑部1和所述功能衬层2所采用的3D打印工艺可以选自激光选区熔化、光固化成型或熔融沉积成型，从而可以使用聚氨酯、TPU、PP、PET等成熟工程材料进行打印并获得良好性能，较为经济的制造手段是所述仿生支撑部1和功能衬层2均利用熔融沉积成型设备进行熔融沉积成型，这一工艺的优点是可通过熔融沉积丝材来快速制备具有编织构造的柔性内衬材料。步骤S4：基于步骤S3中设计好的三维模型，将敷护材料的三维模型数据导入3D打印设备，从仿生支撑部1开始进行敷护材料的打印，直至打印完成仿生支撑部1和功能衬层2。如图1所示，本实施例中功能衬层2进一步包括高孔隙率的第一衬层21和低孔隙率的第二衬层22，所述第一衬层21结合在所述仿生支撑部1内侧表面，所述第二衬层22结合在所述第一衬层21内侧表面，高孔隙率的第一衬层21保证了整个功能衬层2的柔性屈伸自由度和材料透气性，低孔隙率的第二衬层22仍具有透气透热性能且不影响表面强度和形状，方便使用，因此，第一衬层21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于膝关节炎症的敷护材料，其特征在于，所述敷护材料与药物贴(3)配合使用，包括仿生支撑部(1)和功能衬层(2)，所述仿生支撑部(1)是根据人体膝关节数据模型3D打印而成的实体壳层材料，所述功能衬层(2)为在所述仿生支撑部(1)内侧3D打印而成的具有一定厚度的柔性内衬材料，所述柔性内衬材料为柔性网格构造或柔性编织构造，所述药物贴(3)敷设在功能衬层(2)的内侧，用于与人体膝关节贴附。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于膝关节炎症的敷护材料，其特征在于，所述敷护材料与药物贴(3)配合使用，包括仿生支撑部(1)和功能衬层(2)，所述仿生支撑部(1)是根据人体膝关节数据模型3D打印而成的实体壳层材料，所述功能衬层(2)为在所述仿生支撑部(1)内侧3D打印而成的具有一定厚度的柔性内衬材料，所述柔性内衬材料为柔性网格构造或柔性编织构造，所述药物贴(3)敷设在功能衬层(2)的内侧，用于与人体膝关节贴附。


2.根据权利要求1所述的一种用于膝关节炎症的敷护材料，其特征在于，至少所述功能衬层(2)的材料包括打印基体材料和功能材料。


3.根据权利要求2所述的一种用于膝关节炎症的敷护材料，其特征在于，所述功能材料包括金-银核壳纳米材料。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于膝关节炎症的敷护材料，其特征在于，所述功能衬层(2)包括高孔隙率的第一衬层(21)和低孔隙率的第二衬层(22)，所述第一衬层(21)结合在所述仿生支撑部(1)内侧表面，所述第二衬层(22)结合在所述第一衬层(21)内侧表面。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于膝关节炎症的敷护材料，其特征在于，所述仿生支撑部(1)和所述功能衬层(2)所采用的3D打印工艺选自激光选区熔化、光固化成型或熔融沉积成型。


6.制备权利要求1-5任一项所述的敷护材料的方法，其特征在于，包括：
步骤S1：采用三维扫描仪采集使用者的膝部信息，获取膝部特征；
步骤S2：基于膝部信息和膝部特征使用三维处理软件生成敷护材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸣，
申请(专利权)人：山东第一医科大学附属省立医院山东省立医院，
类型：发明
国别省市：山东;37