本发明专利技术公开了一种微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒及其制作方法，该修复棒包括：近端区域以及远端区域，其中，近端区域为梯度实心棒状结构，同时实心棒表面为梯度螺纹结构；远端区域为多孔结构；且具有中心轴向贯通圆柱状孔道。本发明专利技术制得的修复棒通过3D打印实现实体成型；通过将载药水凝胶灌注在修复棒多孔孔隙及贯通孔中，构建复合载药支架。实现股骨头坏死修复棒外形特征适配、力学性能匹配、药械一体化。本发明专利技术产品可有效重建股骨头内血供，同时主动诱导新骨再生，防治继发股骨头塌陷，改善患者症状，延缓甚至逆转股骨头坏死进展，延缓甚至避免髋关节置换术等终极治疗。延缓甚至避免髋关节置换术等终极治疗。延缓甚至避免髋关节置换术等终极治疗。
【技术实现步骤摘要】
一种微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒
[0001]本专利技术涉及一种微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒以及该股骨头坏死修复棒的临床应用，属于医疗器械领域。
技术介绍
[0002]股骨头骨坏死是一种进展性疾病，由于多种原因导致的股骨头局部血运不良，从而引起骨细胞进一步缺血、坏死、骨小梁断裂、股骨头塌陷的一种病变。该病变最终有可能会形成髋关节的毁损而导致髋关节的手术治疗。由于好发于中、青年男性，所以大多数具有较强的致残性和致畸性。一旦发现股骨头坏死，根据目前的科研以及临床的经验来看，股骨头坏死还不能治愈。现在只能够达到早期诊断，早期治疗，延缓股骨头出现塌陷，继而引起髋关节的毁损，能够延长病程等，这种目前来看有可能。所以原则上如果发现很早的情况下，能够使病情较长的稳定在早期病变，而不发生股骨头结构出现塌陷等其它的结构性改变，为其后的治疗赢得时间。
[0003]近年来，随着对股骨头坏死发病机制以及病理改变认识的深入，针对股骨头坏死的不同的分期，涌现了许多新的早期治疗方法：非手术治疗和手术治疗，手术治疗方法包括髓芯减压和植骨术、带股方肌蒂骨瓣、带缝匠肌蒂骨瓣、带股直肌蒂骨瓣、带臀中肌蒂骨瓣、带股外侧肌蒂骨瓣、单纯游离腓骨移植、吻合血管腓骨移植、带旋髂深血管髂骨骨膜瓣、带血管蒂大转子骨
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筋膜瓣、股骨头记忆合金球网植入术、双支撑骨柱移植术、打压植骨术、空心钉植入、钽棒植入、股骨近端截骨术、经粗隆旋转截骨术等。由于治疗方法差异较大，疗效参差不齐，通过进一步的深入研究和临床实践，发现影响保头治疗长期疗效的主要因素：1病变本身因素：股骨头坏死范围和塌陷程度、部位等，如股骨头外侧柱坏死者，易塌陷；2技术因素：减压有效与否；坏死骨清除彻底与否；植骨的血运保证与否；力学支撑足够与否：部位、强度、面积等。现有治疗股骨头坏死方法中，普遍不能同时解决股骨头内良好的血供和足够大的支撑面积及足够强的支撑强度的缺点。
[0004]针对以上因素，本专利技术创新设计了一种微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒，可作为载送药物控释体系，防治股骨头坏死后继发负重区塌陷；同时修复棒远端具有不同尺度多层级仿天然骨组织结构设计，可以促进宿主新骨组织长入，实现髋关节良好的适配和功能。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的是针对以上技术问题，提供一种用于干预或治疗早期股骨头坏死的新型修复棒及其制备方法。该专利技术基于3D打印技术，实现股骨头坏死修复棒的模型构建与精确实体成型。设计制备多种可负载药物的微孔通道，可在多孔结构中装载可降解的药物凝胶，植入后可多次微创注射促成血管和成骨药物，实现股骨头坏死修复及治疗。
[0006]为了实现上述目的，本发是通过如下技术方案实现的：
[0007]一种微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒，包括：
[0008]近端区域(1)与远端区域(2)；
[0009]其中：
[0010]近端区域(1)为梯度实心棒状结构(3)，同时实心棒表面为梯度螺纹结构(4)；
[0011]远端区域(2)为多孔结构(5)；且具有中心轴向贯通圆柱状孔道(6)。
[0012]进一步的，通过中心轴向贯通圆柱状孔道(6)向股骨头内进行微创药物注射。
[0013]进一步的，远端区域(2)多孔结构(5)内部孔隙填充负载药物的可降解凝胶。
[0014]本专利技术还公开了一种制备如上述任一微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒的方法，包括：
[0015]a)采集患者个体化病损数据，重建坏死髋关节骨模型，并分离股骨头模型结构；
[0016]b)根据股骨头模型构建股骨头坏死修复棒模型的宏观外形结构，该结构包括整体棒状、近端梯度螺纹、轴向中心通孔结构；
[0017]c)通过有限元分析仿真模拟修复棒的力学性能，仿照宿主天然松质骨骨小梁，将修复棒远端设计为多孔结构；
[0018]d)利用3D打印技术实现修复棒的实体成型；
[0019]e)制备包裹药物的可降解水凝胶，并将其填充于股骨头坏死修复棒的多孔孔隙中，交联保存；
[0020]f)产品植入之后的1
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6个月内，通过植入处原位微创在其轴向贯穿的中心孔道，以及孔道向股骨头远端连接的仿生多孔结构进行药物注射。
[0021]进一步的，步骤b)所述宏观外形结构使用逆向工程和三维建模技术进行构建。
[0022]进一步的，步骤d)所述3D打印技术为选择性激光熔融(Selective Laser Melting，SLM)或电子束熔融技术(EBM)。
[0023]进一步的，步骤e)所述可降解水凝胶为巯基化透明质酸(HA
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SH)；所述包裹的药物为血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、淫羊藿苷(Icaritin)、特立帕肽(Teriparatide acetate)中的任一种或几种的组合。
[0024]本专利技术还公开了一种根据上述任一制备方法制得的微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒。
[0025]本专利技术还公开了一种根据上述任一微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒在股骨头坏死修复治疗中的应用。
[0026]本专利技术的有益效果为：
[0027](1)本专利技术所设计的新型股骨头坏死修复棒，其中心贯通孔道，在修复棒植入后实现髓芯减压的功能。通孔将骨内外相连接，降低股骨头内压力，改善骨内血液循环，缓解髋关节部位疼痛，延缓坏死进程。
[0028](2)本专利技术所设计的新型股骨头坏死修复棒，其中心贯通孔道，可在术后通过微创实现药物的二次及多次注射，达成长期有效的治疗效果。
[0029](3)本专利技术所设计的新型股骨头坏死修复棒，其近端梯度增大的螺纹结构，与股骨外侧皮质骨铆合固定，从而维持股骨头修复棒在股骨头内负重区的位置，达到股骨头结构增强，防治股骨头坏死后继发负重区塌陷。
[0030](4)本专利技术所设计的新型股骨头坏死修复棒，其远端仿天然骨组织多孔结构，可以有效缓解金属内植物应力屏蔽效应，并为新骨组织长入预留空间，增加机体
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植入体整合强
度，替代股骨头内坏死组织，维持股骨头正常外形，实现髋关节良好的适配和功能。
[0031](5)本专利技术所设计的新型股骨头坏死修复棒，其远端仿天然骨组织多孔结构中填充的可降解载药水凝胶，负载成血管和骨组织主动融合的活性药物，达成药物在原位的缓释作用，促进血管再生，恢复骨内血供，促进骨再生修复。
附图说明
[0032]图1为实施例1中所构建的新型股骨头坏死修复棒的模型图；其中1表示近端区域；2表示远端区域；3表示梯度实心棒状结构；4表示实心棒表面梯度螺纹结构；5表示多孔结构；6表示中心轴向贯通圆柱状孔道。
[0033]图2为实施例1中所构建的新型股骨头坏死修复棒的实物图。其中图(a)为打印及表面生物活化后实物图，图(b)为载药水凝胶的灌注与交联保存过程，图(c)为载药水凝胶填充后的股骨头坏死修复棒实物图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微创多次灌注载药股骨头坏死修复棒，包括：近端区域(1)与远端区域(2)；其中：近端区域(1)为梯度实心棒状结构(3)，同时实心棒表面为梯度螺纹结构(4)；远端区域(2)为多孔结构(5)；且具有中心轴向贯通圆柱状孔道(6)。2.根据权利要求1所述的股骨头坏死修复棒，其中：通过中心轴向贯通圆柱状孔道(6)向股骨头内进行微创药物注射。3.根据权利要求1所述的股骨头坏死修复棒，其特征在于：远端区域(2)多孔结构(5)内部孔隙填充负载药物的可降解凝胶。4.一种制备如权利要求1～3任一所述的股骨头坏死修复棒的方法，包括：a)采集患者个体化病损数据，重建坏死髋关节骨模型，并分离股骨头模型结构；b)根据股骨头模型构建股骨头坏死修复棒模型的宏观外形结构，该结构包括整体棒状、近端梯度螺纹、轴向中心通孔结构；c)通过有限元分析仿真模拟修复棒的力学性能，仿照宿主天然松质骨骨小梁，将修复棒远端设计为多孔结构；d)利用3D打印技术实现...
【专利技术属性】
技术研发人员：周长春，雷皓远，孔清泉，周志刚，李石磊，范洪远，樊渝江，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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