用于种植修复的钛支架及其加工和使用方法技术

本发明专利技术公开用于种植修复的钛支架及其加工和使用方法。该钛支架由厚度10

【技术实现步骤摘要】
用于种植修复的钛支架及其加工和使用方法


[0001]本专利技术涉及骨科及口腔外科植入修复材料
，具体地涉及用于种植修复的钛支架及其加工和使用方法。

技术介绍

[0002]引导骨再生术(GBR)是现代种植手术中应用最多的骨增量技术。基本原理是利用屏障膜有效阻止纤维细胞进入骨缺损区，维持缺损空间，促进骨缺损修复。然而常规作为屏障膜的材料(如可吸收的胶原膜或不可吸收的PTFE膜)缺乏机械强度，难以维持稳定的空间，在术后可能发生折叠塌陷，影响骨再生。
[0003]国内外临床上还采用钛材料来修复骨缺损或进行种植修复。目前钛材料的形状大多设计为多孔网络状。例如，CN206214237 U公开一种骨缺失修复装置，包括钛网和骨修复体，在所述钛网上设置有网格，在所述钛网的外侧设有凸体，在所述凸体上设有第一螺钉孔，在所述第一螺钉孔上活动链接有螺钉，在所述网格的各顶角上设置有第二螺钉孔，所述骨修复体包括连接部和固定部，所述连接部与所述网格相匹配，所述骨修复体通过所述连接部与所述网格活动连接，将钛网设置为有多种网格的结构，并在网格的各顶点上设置第二螺钉孔，当需要对患者的骨缺失部位进行修复时，可以快速的制作出与患者骨缺失部位相吻合的钛网，并通过第二螺钉孔进行固定，在钛网的网格上镶嵌骨修复体，骨修复体的连接部能够方便快速的安装在网格上，减少了制作周期。
[0004]
技术介绍
中的信息仅仅在于说明本专利技术的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供用于种植修复的钛支架及其加工和使用方法。本专利技术所提供的钛支架具有良好的性能，特别是具有更高的拉伸模量、弹性模量和更低的弯曲模量，可为新骨再生提供充足的三维空间，促进成骨。此外，本专利技术的钛支架可适应于多种临床应用场景，能够对应于不同牙位进行修复。具体地，本专利技术包括以下内容。
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种用于种植修复的钛支架，其由厚度20
‑
500μm的钛基材料组成且具有根据使用时固定位点设计的结构；其中，所述钛支架包括沿长度方向延伸的主架和沿宽度方向延伸的次架，所述主架为细长的条状结构，所述次架包括由第一分支结构和第二分支结构构成的分叉结构，两个所述次架分别位于所述主架的两端，且所述分叉结构所形成的角度为20
‑
30度，由此使所述钛支架形成中间细、两端宽的哑铃型，且所述哑铃型钛支架的四个分叉末端分别对应于支架的固定位点或位于固定位点附近。
[0007]根据本专利技术所述的用于种植修复的钛支架，优选地，所述钛支架具有分别沿长度方向和沿宽度方向对称的结构。
[0008]根据本专利技术所述的用于种植修复的钛支架，优选地，所述钛支架的长宽比为2
‑
4:1，且所述主架的长度与所述次架的宽度之比为0.9
‑
2:1。
[0009]根据本专利技术所述的用于种植修复的钛支架，优选地，所述钛支架进一步包括位于所述主架中间且与所述主架实质上垂直的横架。
[0010]根据本专利技术所述的用于种植修复的钛支架，优选地，所述次架进一步包括位于所述第一分支结构和所述第二分支结构之间的第三分支结构，且所述第三分支结构沿所述主架方向延伸，由此使所述钛支架形成米字型。
[0011]根据本专利技术所述的用于种植修复的钛支架，优选地，所述钛支架进一步包括分别位于所述主架两端且分别与所述主架实质上垂直的两个横架，从而使所述钛支架形成滑翔机型。
[0012]根据本专利技术所述的用于种植修复的钛支架，优选地，所述钛支架一体成型。
[0013]根据本专利技术所述的用于种植修复的钛支架，优选地，所述主架和所述次架的分支结构具有相同的宽度。
[0014]本专利技术的第二方面，提供根据第一方面所述的用于种植修复的钛支架的加工方法，其包括以下步骤：
[0015](1)准备厚度为20
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500μm的钛片基材；和
[0016](2)在所述钛片基材上通过激光切割制备所述钛支架。
[0017]本专利技术的第三方面，提供根据第一方面所述的用于种植修复的钛支架的使用方法，其包括：
[0018](1)使所述钛支架与高分子材料层组合，从而形成膜结构；和
[0019](2)在对应于所述分叉末端的位置或其附近设置固定所述膜结构的位点(或区域)。可选地，钛支架可包覆于高分子材料层内部，可选地，钛支架与高分子材料层层叠形成膜结构。
[0020]本专利技术的第四方面，提供一种用于种植修复的膜材料，或者钛支架在制备用于种植修复的膜材料中的应用。其中，膜材料包含根据第一方面所述的用于种植修复的钛支架，和包覆所述钛支架的膜材料，优选地，所述膜材料与所述钛支架形成紧密结合。
[0021]本专利技术的有益效果包括但不限于：
[0022](1)本专利技术通过优化钛支架的结构，在保证机械强度的情况下，降低了钛支架的厚度和面积，减小在粘膜上暴露的风险，实现了支持强度和可塑性的统一。
[0023](2)本专利技术可以根据不同牙位进行弯曲塑型，与硬组织紧密贴合，并且钛支架的边缘线远小于钛网，弯曲后钛支架暴露风险大幅降低。
[0024](3)本专利技术的钛支架可与高分子材料膜组合，特别是与高分子材料膜复合用于通过高压电场极化制备复合膜，使表面带有仿生电位，在损伤区域构建仿生电学微环境。
[0025](4)本专利技术所采用的制备和加工方法简单，易于工业化生产。
附图说明
[0026]图1为本专利技术示例性的哑铃型钛支架的结构示意图。
[0027]图2为本专利技术另一示例性的米字型钛支架的结构示意图。
[0028]图3为本专利技术另一示例性的滑翔机型钛支架的结构示意图。
[0029]图4为不同形状钛支架的三维有限元分析结果。
[0030]图5为不同形态钛支架的力学性能表征结果。
[0031]图6为钛支架在聚合物基体中的面积占比优化模拟结果。
[0032]图7为本专利技术示例性钛支架的实物图。
[0033]图8为本专利技术示例性钛支架激光加工结果。
[0034]图9为市售商品钛网复合膜结构图。
[0035]图10为基于钛支架的复合膜材料与市售商品钛网复合膜力学性能比较结果。拉伸模量和弹性极限和弹性模量数据显示，钛支架复合膜高于商品钛网复合膜，因此在临床手术操作和骨愈合过程中，钛支架复合膜不易产生金属和有机高分子的撕脱，可以保证复合材料的整体完整性，保证临床手术操作稳定，骨增量过程的可预期；弯曲模量变低表明更容易根据临床要求及骨形态塑型。
[0036]图11为本专利技术示例性钛支架的受力均匀性分析。如图所示，滑翔机型受力后其均匀性优于米字型结构。
[0037]附图标记说明：
[0038]图1的哑铃型钛支架：110
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主架、120
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次架、121
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第一分支结构、122...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于种植修复的钛支架，其特征在于，其由厚度20
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500μm的钛基材料组成且具有根据使用时固定位点设计的结构；所述钛支架包括沿长度方向延伸的主架和沿宽度方向延伸的次架，所述主架为细长的条状结构，所述次架包括由第一分支结构和第二分支结构构成的分叉结构，两个所述次架分别位于所述主架的两端，且所述分叉结构所形成的角度为20
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30度，由此使所述钛支架形成中间细、两端宽的哑铃型，且所述哑铃型钛支架的四个分叉末端分别对应于支架的固定位点或位于固定位点附近。2.根据权利要求1所述的用于种植修复的钛支架，其特征在于，所述钛支架具有分别沿长度方向和沿宽度方向对称的结构。3.根据权利要求2所述的用于种植修复的钛支架，其特征在于，所述钛支架的长宽比为2
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4:1，且所述主架的长度与所述次架的宽度之比为0.9
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2:1。4.根据权利要求1所述的用于种植修复的钛支架，其特征在于，所述钛支架进一步包括位于所述主架中间且与所述主架实质上垂直的横架。5.根据权利要求1所述的用于种植修复的钛支架，其特征在于，所述次架进一步包括位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学慧，邓旭亮，白云洋，袁慎坡，王逸君，孙晓雯，
申请(专利权)人：北京大学口腔医学院，
类型：发明
国别省市：