针对不同骨况骨关节炎症患者的支架制造技术

本发明专利技术公开针对不同骨况骨关节炎症患者的支架，包括：底层支架、中层支架和多孔高分子材料层；所述底层支架顶面与所述中层支架底面固接，所述中层支架顶面与所述多孔高分子材料层底面固接；所述底层支架设置为多层结构，所述底层支架由若干TC4板叠加构成，所述TC4板顶面开设有孔隙组，若干所述TC4板的所述孔隙组垂直连通设置，所述中层支架设置为钛合金3D打印板；所述钛合金3D打印板顶面开设有与所述孔隙组相适配的若干连通孔组，所述连通孔组底部开口与若干所述TC4板的所述孔隙组连通，钛合金3D打印板顶面与多孔高分子材料层底面固接，且所述多孔高分子材料层底部将所述连通孔组顶部开口封闭。顶部开口封闭。顶部开口封闭。

【技术实现步骤摘要】
针对不同骨况骨关节炎症患者的支架


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，特别是涉及针对不同骨况骨关节炎症患者的支架。

技术介绍

[0002]骨关节炎是中老年人群的常见、多发疾病，已成为老年人致残的头号原因，严重影响生活质量。目前临床的一些治疗方法对于骨关节炎中后期所形成的大面积软骨缺损都无法提供较好的修复效果，对于大面积的软骨缺损只能通过关节置换手术来治疗。对于中老年患者，因为身高体重以及遗传等因素，骨和软骨的力学性能非常不同，且老年人时常伴随有骨质疏松疾病。组织工程是一种将细胞种植在支架上的概念。这个整体在生物反应器中培养，在那里施加适当的刺激(化学、生物、机械和电)，在相对较短的时间内形成新的组织。然后将这种新组织植入体内，帮助患者恢复功能。支架是为细胞生长提供框架的三维模板。在初始阶段,细胞均匀地定植在支架上可获得理想的临床结果。经研究发现设计成高渗透性、孔隙率和比表面积的支架可以获得非常高的细胞接种效率。在相同的宏观结构尺寸(相同的长度、宽度和高度)和相同的孔隙率下，截短八面体的比表面积是立方结构的三倍，不仅表现出更好的细胞接种效率，而且细胞在支架中分布良好。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供针对不同骨况骨关节炎症患者的支架，以解决现有技术存在的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供针对不同骨况骨关节炎症患者的支架，包括：底层支架、中层支架和多孔高分子材料层；所述底层支架顶面与所述中层支架底面固接，所述中层支架顶面与所述多孔高分子材料层底面固接；
[0005]所述底层支架设置为多层结构，所述底层支架由若干TC4板叠加构成，所述TC4板顶面开设有孔隙组，若干所述TC4板的所述孔隙组垂直连通设置，所述中层支架设置为钛合金3D打印板；所述钛合金3D打印板顶面开设有与所述孔隙组相适配的若干连通孔组，所述连通孔组底部开口与若干所述TC4板的所述孔隙组连通，钛合金3D打印板顶面与多孔高分子材料层底面固接，且所述多孔高分子材料层底部将所述连通孔组顶部开口封闭。
[0006]优选的，所述多孔高分子材料层内开设有若干相互交织连通的通孔，且所述通孔孔径大小由外到内逐渐递减。
[0007]优选的，所述多孔高分子材料层内分布设置有中药粉末。
[0008]优选的，所述孔隙组包括第一孔隙分组、第二孔隙分组和第三孔隙分组；所述第一孔隙分组开设在所述TC4板顶面中心，所述第一孔隙分组外侧开设有若干个所述第二孔隙分组，若干所述第二孔隙分组在所述TC4板顶面围成第一矩形结构，所述第一孔隙分组位于所述第一矩形结构中心，所述第二孔隙分组外侧开设有若干个所述第三孔隙分组，若干所述第三孔隙分组在所述TC4板顶面围成第二矩形结构，所述第一矩形结构位于所述第二矩形结构中心；所述第一孔隙分组、第二孔隙分组和第三孔隙分组均开设有若干孔隙，所述第
一孔隙分组、第二孔隙分组和第三孔隙分组所占面积相同，且所述第一孔隙分组、第二孔隙分组和第三孔隙分组的孔隙数量逐步减少，且孔径逐步增大，所述TC4板孔隙率为60
‑
80％。
[0009]优选的，与所述孔隙组相适配的所述连通孔组开设在所述钛合金3D打印板的顶面边缘处，所述连通孔组包括若干第一通孔，且若干所述第一通孔分别与若干所述第三孔隙分组的孔隙位置对应。
[0010]优选的，所述孔隙组包括开设在TC4板顶面的第一矩形孔隙分组和第二矩形孔隙分组，所述第一矩形孔隙分组中心为封闭设置，所述第二矩形孔隙分组套设在所述第一矩形孔隙分组外，所述第一矩形孔隙分组的孔隙孔径小于所述第二矩形孔隙分组孔隙孔径，所述TC4板孔隙率为70
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85％。
[0011]优选的，与所述孔隙组相适配的所述连通孔组开设在所述钛合金3D打印板的顶面边缘处，所述连通孔组包括若干第二通孔，且若干所述第二通孔分别与若干所述第二矩形孔隙分组孔隙位置对应。
[0012]优选的，所述孔隙组由若干孔隙球体构成，所述TC4板顶面中心为开放设置，若干所述孔隙球体相互连通设置在所述TC4板内，所述孔隙球体由四边形板和六边形板组成一个球体，所述四边形板和六边形板上分别开设有与其边数相适配的多边孔隙，所述TC4板孔隙率为85
‑
95％。
[0013]优选的，与所述孔隙组相适配的所述连通孔组开设在所述钛合金3D打印板的顶面，所述连通孔组包括若干第三通孔，且若干所述第三通孔分别与若干所述孔隙球体位置对应。
[0014]本专利技术公开了以下技术效果：设置的底层支架、中层支架和多孔高分子材料层相互配合形成一种仿生结构，根据骨和软骨生长的需要而设计，底层支架对应骨，设置的多孔高分子材料层对应软骨层，设置的中层支架对应皮质骨实现对底层支架和多孔高分子材料层之间的分离与连接。在生理学角度，将滑液与血液隔离开来，防止滑液对血液中的骨髓间充质干细胞增殖分化产生负面影响。在仿生角度，仿造了软骨下骨板的物理和机械性能，阻碍了滑液和血液互通，连接支架的软骨层和松质骨层结构，并在力学上起到了支撑作用。
[0015]实现阻隔血液和滑液以及增强连接强度，因此具有更优良的特性，本装置用于患者软骨破损处，将本装置置于其中，并移植细胞，使细胞在其中进行增殖分化，实现软骨的再生，设置的孔隙组适合捕获细胞和细胞生长，使细胞进入支架内部，避免细胞其只在外部生长，且可以通过外部高孔隙率，流入支架内部进行增殖分化停留，增强修复效果。设置的TC4板可以对整个组织工程修复过程中起到帮助松质骨以及软骨再生的的作用，且防止过大应力传递到松质骨的作用。设置的多孔高分子材料层为聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物(PLGA)，并在其中加入了中药粉末使其更加使软骨生长分化效率大幅度提高。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例1中底层支架的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例1中中层支架的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例1中多孔高分子材料层的结构示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例2中底层支架的结构示意图；
[0021]图5本专利技术实施例2中中层支架的结构示意图；
[0022]图6本专利技术实施例3中底层支架的结构示意图；
[0023]图7本专利技术实施例3中中层支架的结构示意图；
[0024]图8本专利技术实施例3中14面体的结构示意图；
[0025]图9本专利技术实施例4中加强柱的结构示意图；
[0026]图10本专利技术实施例5中加强管的结构示意图；
[0027]其中，1、多孔高分子材料层；2、TC4板；3、钛合金3D打印板；4、第一孔隙分组；5、第二孔隙分组；6、第三孔隙分组；7、第一通孔；8、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.针对不同骨况骨关节炎症患者的支架，其特征在于，包括：底层支架、中层支架和多孔高分子材料层(1)；所述底层支架顶面与所述中层支架底面固接，所述中层支架顶面与所述多孔高分子材料层(1)底面固接；所述底层支架设置为多层结构，所述底层支架由若干TC4板(2)叠加构成，所述TC4板(2)顶面开设有孔隙组，若干所述TC4板(2)的所述孔隙组垂直连通设置，所述中层支架设置为钛合金3D打印板(3)；所述钛合金3D打印板(3)顶面开设有与所述孔隙组相适配的若干连通孔组，所述连通孔组底部开口与若干所述TC4板(2)的所述孔隙组连通，所述钛合金3D打印板(3)顶面与所述多孔高分子材料层(1)底面固接，且所述多孔高分子材料层(1)底部将所述连通孔组顶部开口封闭。2.根据权利要求1所述的针对不同骨况骨关节炎症患者的支架，其特征在于：所述多孔高分子材料层(1)内开设有若干相互交织连通的通孔。3.根据权利要求1所述的针对不同骨况骨关节炎症患者的支架，其特征在于：所述多孔高分子材料层(1)内分布设置有中药粉末。4.根据权利要求1所述的针对不同骨况骨关节炎症患者的支架，其特征在于：所述孔隙组包括第一孔隙分组(4)、第二孔隙分组(5)和第三孔隙分组(6)；所述第一孔隙分组(4)开设在所述TC4板(2)顶面中心，所述第一孔隙分组(4)外侧开设有若干个所述第二孔隙分组(5)，若干所述第二孔隙分组(5)在所述TC4板(2)顶面围成第一矩形结构，所述第一孔隙分组(4)位于所述第一矩形结构中心，所述第二孔隙分组(5)外侧开设有若干个所述第三孔隙分组(6)，若干所述第三孔隙分组(6)在所述TC4板(2)顶面围成第二矩形结构，所述第一矩形结构位于所述第二矩形结构中心；所述第一孔隙分组(4)、第二孔隙分组(5)和第三孔隙分组(6)均开设有若干孔隙，所述第一孔隙分组(4)、第二孔隙分组(5)和第三孔隙分组(6)所占面积相同，且所述第一孔隙分组(4)、第二孔隙分组(5)和第三孔隙分组(6)的孔隙数量逐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子钰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：