一体化多层仿生软骨支架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种一体化多层仿生软骨支架，包括对应于软骨浅表层设置的第一仿生层、对应于软骨中间层设置的第二仿生层、对应于软骨深层设置的第三仿生层、对应于钙化软骨层设置的第四仿生层，第一仿生层、第二仿生层、第三仿生层、第四仿生层自上而下依次一体连接，第四仿生层的底部还一体连接有至少一个楔形支腿。该一体化多层仿生软骨支架结构一体设置，结构完整性好。并且多层结构的密度、厚度可根据需要进行个性化定制，和患者的匹配性能够更高。该一体化多层仿生软骨支架在仿生天然的骨软骨组织结构的基础上，还额外设置了楔形支腿，便于手术时在软骨下骨上进行固定。移植后该软骨支架与骨软骨组织牢牢固定，能更好的促进骨软骨修复。进骨软骨修复。进骨软骨修复。

【技术实现步骤摘要】
一体化多层仿生软骨支架


[0001]本技术涉及一种一体化多层仿生软骨支架。

技术介绍

[0002]由创伤、疾病和年龄老化等导致的骨软骨缺损已经成为一个世界性的问题，严重影响患者的生活质量。关节软骨根据其形态特征和结构组成的差异可分为软骨浅表层、软骨中间层、软骨深层以及钙化软骨层。关节软骨的分层结构和特殊的形态构成，对于软骨维持软骨稳定及有效应对高频度的摩擦力及剪切力，有着不可替代的作用。由于骨软骨组织自愈能力有限，常常需要依靠外部介入的方式治疗。
[0003]目前使用组织工程软骨支架修复骨软骨缺损是最有希望的修复方法之一，然而现有的组织工程软骨支架在结构方面存在许多问题。比如授权公告号为CN103989541B(申请号为201410211521.1)的中国专利技术专利《具有复杂型面的高强度复合材料软骨支架的制备方法》,其中公开的的软骨支架是一单层结构，与天然的骨软骨组织的分层结构存在巨大差异，很难保证良好的应用体验。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够有效仿生软骨的多层结构，并且结构整体性强的一体化多层仿生软骨支架。
[0005]本技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种一体化多层仿生软骨支架，其特征在于：包括对应于软骨浅表层设置的第一仿生层、对应于软骨中间层设置的第二仿生层、对应于软骨深层设置的第三仿生层、对应于钙化软骨层设置的第四仿生层，所述第一仿生层、第二仿生层、第三仿生层、第四仿生层自上而下依次一体连接，第四仿生层的底部还一体连接有至少一个楔形支腿。
[0006]优选地，所述第一仿生层的厚度为H1，第二仿生层的厚度为H2，第三仿生层的厚度为H3，第四仿生层的厚度为H4，其中H1＝H3＜H2＜H4。
[0007]可选择地，所述第一仿生层的厚度为0.3～0.8mm，第二仿生层的厚度为1～2mm，第三仿生层的厚度为0.3～0.8mm，第四仿生层的厚度为1.5～2.5mm。
[0008]优选地，所述第一仿生层的厚度为0.5mm，第二仿生层的厚度为1.5mm，第三仿生层的厚度为0.5mm，第四仿生层的厚度为2mm。
[0009]优选地，所述第一仿生层、第二仿生层、第三仿生层、第四仿生层均为具有网孔的网状结构层。
[0010]优选地，所述第一仿生层、第二仿生层、第三仿生层均为3D打印机利用聚已内酯打印的网状结构层，第四仿生层为3D打印机利用聚己内酯和羟基磷灰石混合材料打印的网状结构层。
[0011]优选地，所述第一仿生层的网孔直径为D1，第二仿生层的网孔直径为D2，第三仿生层的网孔直径为D3，第四仿生层的网孔直径为D4，其中D1＜D2＜D3＜D4。
[0012]可选择地，所述第一仿生层的网孔直径为150～250μm，第二仿生层的网孔直径为250～350μm，第三仿生层的网孔直径为350～450μm，第四仿生层的网孔直径为450～550μm。
[0013]优选地，所述第一仿生层的网孔直径为200μm，第二仿生层的网孔直径为300μm，第三仿生层的网孔直径为400μm，第四仿生层的网孔直径为500μm。
[0014]为了保证连接的稳定性以及连接强度，所述第四仿生层的底部一体连接有以第四仿生层的中心对称的两个楔形支腿。
[0015]与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术中的一体化多层仿生软骨支架结构，由于一体设置，其结构完整性好。并且其多层结构的密度、厚度可根据需要进行个性化定制，和患者的匹配性能够更高。另外，该一体化多层仿生软骨支架在仿生天然的骨软骨组织结构的基础上，还额外设置了楔形支腿，便于手术时在软骨下骨上进行固定。移植后该软骨支架与骨软骨组织牢牢固定，能更好的促进骨软骨修复。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例中一体化多层仿生软骨支架的立体图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。
[0018]关节软骨根据其形态特征和结构组成的差异可分为软骨浅表层、软骨中间层、软骨深层以及钙化软骨层。其中软骨浅表层的作用为：为软骨提供了平滑、滑动的表面和极小的摩擦力，使软骨接触面能够有效地抵挡剪切力的作用；其结构特点为：层占关节软骨全厚的10
‑
20％，该层的胶原整齐排列，与软骨表面平行。软骨中间层的作用为：中间层的各种组分能够在压力作用下重新定向和排列，从而更有效地在外界压力下产生应变；其结构特点为：中间层在关节软骨中所占区域最大，占组织体积的40
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60％，中间层也是糖胺聚糖含量最为丰富的区域。软骨深层的作用为：该区是关节软骨中形变能力最小的区域，是软骨承重的主要部位之一；其结构特点为：深层约占关节软骨总体积的30％。钙化软骨层的作用为：构成了软骨组织天然的强度梯度，起到了承重支撑的作用；其结构特点为：钙化软骨主要由钙化的软骨细胞和纤维组成，该区域的软骨细胞，不再产生细胞外基，其机械强度介于软骨和软骨下骨之间。
[0019]如图1所示，本实施例中的一体化多层仿生软骨支架，可以固定在软骨下骨上进行使用，进而实现对由创伤、疾病和年龄老化等导致的骨软骨缺损的情况进行骨软骨修复。
[0020]该一体化多层仿生软骨支架包括对应于软骨浅表层设置的第一仿生层1、对应于软骨中间层设置的第二仿生层2、对应于软骨深层设置的第三仿生层3、对应于钙化软骨层设置的第四仿生层4，第一仿生层1、第二仿生层2、第三仿生层3、第四仿生层4自上而下依次一体连接，第四仿生层4的底部还一体连接有至少一个楔形支腿5。本实施例中，第四仿生层4的底部一体连接有以第四仿生层4的中心对称的两个楔形支腿5，如此可以有效保证连接的稳定性以及连接强度。
[0021]第一仿生层1、第二仿生层2、第三仿生层3、第四仿生层4的厚度不同，第一仿生层1、第二仿生层2、第三仿生层3、第四仿生层4的厚度可以根据患者的需要进行定制，进而使得各仿生层均能发挥对应软骨结构层的作用。具体地，第一仿生层1的厚度为H1，第二仿生
层2的厚度为H2，第三仿生层3的厚度为H3，第四仿生层4的厚度为H4，根据软骨结构层的特点，对应设置H1＝H3＜H2＜H4。
[0022]根据患者的年龄、骨骼形态等特点，各仿生层的厚度可以在一定合理的的范围内进行选择定制，本实施例中，所述第一仿生层的厚度为0.3～0.8mm，第二仿生层的厚度为1～2mm，第三仿生层的厚度为0.3～0.8mm，第四仿生层的厚度为1.5～2.5mm。
[0023]对于普通的成年人来讲，优选第一仿生层1的厚度为0.5mm，第二仿生层2的厚度为1.5mm，第三仿生层3的厚度为0.5mm，第四仿生层4的厚度为2mm。
[0024]根据软骨中各结构层不同密度的特点，本实施例中的第一仿生层1、第二仿生层2、第三仿生层3、第四仿生层4均采用具有网孔的网状结构层。第一仿生层1、第二仿生层2、第三仿生层3可以采用3D打印机利用聚已内酯打印的网状结构层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化多层仿生软骨支架，其特征在于：包括对应于软骨浅表层设置的第一仿生层(1)、对应于软骨中间层设置的第二仿生层(2)、对应于软骨深层设置的第三仿生层(3)、对应于钙化软骨层设置的第四仿生层(4)，所述第一仿生层(1)、第二仿生层(2)、第三仿生层(3)、第四仿生层(4)自上而下依次一体连接，第四仿生层(4)的底部还一体连接有至少一个楔形支腿(5)。2.根据权利要求1所述的一体化多层仿生软骨支架，其特征在于：所述第一仿生层(1)的厚度为H1，第二仿生层(2)的厚度为H2，第三仿生层(3)的厚度为H3，第四仿生层(4)的厚度为H4，其中H1= H3＜H2＜H4。3.根据权利要求2所述的一体化多层仿生软骨支架，其特征在于：所述第一仿生层(1)的厚度为0.3~0.8mm，第二仿生层(2)的厚度为0.8~1.2 mm，第三仿生层(3)的厚度为0.3~0.8mm，第四仿生层(4)的厚度为1.5~2.5 mm。4.根据权利要求3所述的一体化多层仿生软骨支架，其特征在于：所述第一仿生层(1)的厚度为0.5mm，第二仿生层(2)的厚度为1.5mm，第三仿生层(3)的厚度为0.5mm，第四仿生层(4)的厚度为2 mm。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梁，赵宏，方煜，
申请(专利权)人：中国人民解放军联勤保障部队第九〇六医院，
类型：新型
国别省市：