一种个性化双相髁突支架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种个性化双相髁突支架，包括骨相支架和软骨相支架，骨相支架底部连接固位柄，固位柄上设置钛钉孔，本实用新型专利技术构建个性化双相仿生髁突支架，通过利用组织工程的原理，构建外形、内部结构、组织学特征、生物力学性能均类同于原颞下颌关节髁突的髁突，此外，与患者本身的下颌骨形态相匹配，与颌骨更加贴合，术中无需磨除大量骨组织以适应假体外形，有效减少术中和术后并发症的发生，缩短手术时间，植入后可以达到最佳的应力分布。植入后可以达到最佳的应力分布。植入后可以达到最佳的应力分布。

【技术实现步骤摘要】
一种个性化双相髁突支架


[0001]本技术属于人工关节设计与制备方法
，具体涉及一种个性化双相髁突支架。

技术介绍

[0002]关节强直、外伤、肿瘤等疾病的发生，常导致颞下颌关节发生形态缺陷，功能丧失，对于这类骨性病变的患者，手术治疗是其必要的选择，但临床目前缺少有效的髁突植入或置换材料，多采用自体骨移植或者人工材料替换，但自体骨移植颞下颌关节重建无法恢复髁突形态以及存在供骨区并发症，现有人工材料因力学韧性要求、降解周期及术后感染等问题而难以取得理想的效果。随着组织工程的发展，双相复合材料的出现为人们寻找新的髁突组织材料提供了新的思路。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种个性化双相髁突支架，解决了自体骨移植颞下颌关节重建无法恢复髁突形态且存在供骨区并发症的问题。
[0004]本技术所采用的技术方案是，一种个性化双相髁突支架，包括骨相支架和软骨相支架，骨相支架底部连接固位柄，固位柄上设置钛钉孔。
[0005]本技术的特点还在于：
[0006]骨相支架包括髁突头部和髁突主体部分，髁突头部表面设置致密层。
[0007]髁突主体部分外表面设置菱形孔，髁突主体部分内部设置仿骨小梁结构。
[0008]骨相支架通过致密层连接软骨相支架，骨相支架通过髁突主体部分底部连接固位柄。
[0009]软骨相支架采用定向微管结构，定向微管结构来源于牛膝关节软骨基质。
[0010]骨相支架采用钛合金材质。
[0011]固位柄下端修整为圆钝形，固位柄厚度为1.5～2mm。
[0012]固位柄上预留3
‑
5个钛钉孔，钛钉孔的直径为1.5～3mm。
[0013]致密层的厚度为380
‑
420μm，致密层上布设网孔，网孔直径不大于100μm。
[0014]菱形孔的孔径为400
‑
600μm，菱形孔的孔隙率为65
‑
75％。
[0015]本技术的有益效果是：本技术构建个性化双相仿生髁突支架，通过利用组织工程的原理，构建外形、内部结构、组织学特征、生物力学性能均类同于原颞下颌关节髁突的髁突，此外，与患者本身的下颌骨形态相匹配，与颌骨更加贴合，术中无需磨除大量骨组织以适应假体外形，有效减少术中和术后并发症的发生，缩短手术时间，植入后可以达到最佳的应力分布。
附图说明
[0016]图1是本技术制备的个性化双相髁突支架的效果图；
[0017]图2是本技术制备的个性化双相髁突支架的结构示意图。
[0018]图中，1.软骨相支架，2.致密层，3.骨相支架，4.固位柄，5.钛钉孔，6.髁突主体部分。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0020]本技术一种个性化双相髁突支架的结构，如图1和图2所示，包括骨相支架3和软骨相支架1，骨相支架3底部连接固位柄4，固位柄4上设置钛钉孔5。
[0021]骨相支架3包括髁突头部和髁突主体部分6，髁突头部表面设置致密层2，致密层2的厚度为380
‑
420μm，致密层2上布设网孔，网孔直径不大于100μm。
[0022]髁突主体部分6外表面设置菱形孔，菱形孔的孔径为400
‑
600μm，菱形孔的孔隙率为65
‑
75％，髁突主体部分6内部设置仿骨小梁结构。
[0023]骨相支架3通过髁突头部表面设置的致密层2连接软骨相支架1，骨相支架3通过髁突主体部分6底部连接固位柄4，固位柄4下端修整为圆钝形；固位柄4厚度为1.5～2mm；固位柄4上预留3
‑
5个钛钉孔5。
[0024]软骨相支架1采用定向微管结构，定向微管结构来源于牛膝关节软骨基质。
[0025]骨相支架3采用钛合金材质。
[0026]钛钉孔5的直径为1.5～3mm。
[0027]本技术一种个性化双相髁突支架，具体按照以下步骤实施：
[0028]步骤1、采集数据分离下颌骨数字模型；
[0029]步骤1具体为：采集患者头颅CBCT数据以DICOM格式导入医学图像处理软件Mimics，生成全头颅3D虚拟模型，从全头颅3D虚拟模型中将下颌骨模型进行分离。
[0030]步骤2、选取下颌骨数字模型中病损区对侧的数据，镜像对称映射到病损区，得到髁突头颈部假体模型，根据髁突组织结构形态，设计并打印出骨相支架3。
[0031]步骤2具体为：通过输出为STL格式文件并导入Geomagic软件，模拟手术过程进行病损区截骨，然后进行逆向重建，利用下颌骨两侧自然对称的特点，选取下颌骨数字模型中病损区对侧的数据，镜像对称映射到病损区，得到髁突头颈部假体模型的相关数据，将下颌骨数字模型导入ANSYS 14.0软件进行优化设计，从而获得缺损区三维网状数字模型，输入3D打印设计制作出梯度三维网状骨相支架3，将打印出的骨相支架3清洗、灭菌后备用。
[0032]骨相支架3采用EBM或SLM方法进行3D打印制造，骨相支架3采用Ti
‑
6Al
‑
4v钛合金材质。
[0033]步骤3、制备软骨相支架1；
[0034]步骤3具体是通过利用温度梯度热诱导相分离技术制备软骨相支架1，软骨相支架1采用定向微管结构，定向微管结构来源于牛膝关节软骨基质。
[0035]步骤4、在骨相支架3头部表面喷涂致密层2，利用“溶解
‑
粘连”工艺将软骨相支架1与致密层2相接，形成致密层骨
‑
软骨复合支架，从而构建髁突双相复合支架，在髁突双相复合支架上设计固位柄4后，即得。
[0036]步骤4中固位柄4的高度与髁突头颈部假体的高度比例为(1～1.5):1；固位柄4的宽度与髁突头颈部假体的宽度比例为(1～1.5)：1。
[0037]根据受力情况固位柄4上预留3
‑
5个钛钉孔5或固位柄4为两条窄的固位带，每条固位带上植入2
‑
3个钛钉孔5，钛钉孔5的位置避开下牙槽神经。
[0038]致密层2采用乳酸
‑
羟基乙酸共聚物/β
‑
磷酸三钙有机溶液。
[0039]本技术制备的一种个性化双相髁突支架，采用髁突支架仿生髁突是根据组织工程的原理，构建外形、内部结构、组织学特征、生物力学性能均类同于原颞下颌关节髁突的髁突，外形和患者原有髁突形态一致，与患者本身的下颌骨形态相匹配，与颌骨更加贴合，术中无需磨除大量骨组织以适应假体外形，有效减少术中和术后并发症的发生，缩短手术时间，植入后可以达到最佳的应力分布。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种个性化双相髁突支架，其特征在于，包括骨相支架（3）和软骨相支架（1），所述骨相支架（3）底部连接固位柄（4），所述固位柄（4）上设置钛钉孔（5）；所述骨相支架（3）包括髁突头部和髁突主体部分（6），髁突头部表面设置致密层（2）；所述髁突主体部分（6）外表面设置菱形孔，髁突主体部分（6）内部设置仿骨小梁结构；所述骨相支架（3）通过致密层（2）连接软骨相支架（1），骨相支架（3）通过髁突主体部分（6）底部连接固位柄（4）。2.如权利要求1所述的一种个性化双相髁突支架，其特征在于，所述软骨相支架（1）采用定向微管结构，定向微管结构来源于牛膝关节软骨基质。3.如权利要求1所述的一种个性化双相髁突支架，其特征在于，所述骨相支架（3）采用钛合金材质。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭芳，黄硕，刘昌奎，刘宁，梁斌，王峰，张耀超，秦泗佳，严喜章，
申请(专利权)人：西安医学院，
类型：新型
国别省市：