一种3D打印牙槽骨植骨结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种3D打印牙槽骨植骨结构及其制备方法，涉及生物材料技术领域，包括植骨结构本体，植骨结构本体包括依次设置的第一骨块与第二骨块，第一骨块与第二骨块均为三维多孔结构，第一骨块高度为1～2mm，第一骨块内设置若干第一微孔，第一微孔的孔径为10～50μm，且第一骨块的孔隙率不超过30％。本发明专利技术中，第一骨块内的第一微孔的孔径为10～50μm，且第一骨块的孔隙率不超过30％，使得第一骨块既可以阻挡软组织的长入，又能允许较小的营养物质通过，采用可吸收生物玻璃作为第一骨块与第二骨块的材料，在促进成骨的同时能够促进软组织愈合，提高愈合效果。提高愈合效果。提高愈合效果。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印牙槽骨植骨结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物材料
，特别涉及一种3D打印牙槽骨植骨结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]临床中，包括牙周炎、创伤、牙脱落在内的多种因素可造成牙槽骨的缺损，缺损后的牙槽骨往往无法自发性地恢复到原有骨高度，使得对应区域的牙齿出现松动乃至脱落。后续的种植等修复手段也需要建立在足够的牙槽骨骨量的基础之上，所以牙槽骨缺损的修复非常重要。
[0003]目前主流的修复方案为直接在缺损区域填入自体骨或骨粉材料，以促进牙槽骨的修复，维持足够的牙槽骨高度。从组织学的角度分析，牙龈软组织的愈合要显著快于牙槽骨的愈合，所以这种单纯植入骨粉的方法常常导致牙龈处生长较快的上皮细胞渗入骨粉内，挤占了原本应该成骨的空间，使得牙槽骨骨修复效果低于预期。
[0004]为了减少上皮细胞的影响，可采用生物屏障膜覆盖缺损区，阻挡上皮细胞长入，维持足够的骨修复空间。目前常用的屏障膜分为不可吸收膜和可吸收膜，其中不可吸收膜还需要二次手术取出，而可吸收膜相对而言维持空间结构的能力较差。生物屏障膜无法促进局部骨的形成，只能为成骨提供足够空间，所以单独使用生物膜成骨速度慢。目前将骨粉颗粒和生物屏障膜联合使用是主流的效果相对较好的植骨方案。
[0005]但是，针对生物膜而言，现有不可吸收膜需要二次手术，存在生物膜暴露于口腔的风险；可吸收膜吸收速度往往与成骨速度不匹配，且容易发生形变，难以在局部提供足够的空间以用于成骨。一些生物膜固位效果差，还需要额外的固位结构，这进一步增大了患者所受的创伤。另外现有产品对于软组织仅存在屏障作用，而无促进愈合的作用，生物活性欠佳。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种3D打印牙槽骨植骨结构及其制备方法，用以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种3D打印牙槽骨植骨结构，包括：植骨结构本体，植骨结构本体包括依次设置的第一骨块与第二骨块，第一骨块与第二骨块均为三维多孔结构，第一骨块与第二骨块的材质为生物玻璃，第一骨块高度为1～2mm，第一骨块内设置若干第一微孔，第一微孔的孔径为10～50μm，且第一骨块的孔隙率不超过30％，第二骨块内设置若干第二微孔，第二微孔的孔径为300μm，且第二骨块的孔隙率不小于70％。
[0008]优选的，第一骨块与第二骨块均采用3D打印技术制成。
[0009]优选的，第一骨块与第二骨块采用一体成型设计。
[0010]优选的，第一微孔至少贯通第一骨块的两个相对的表面，第二微孔至少贯通第二骨块的两个相对的表面。
[0011]本专利技术还提供了一种3D打印牙槽骨植骨结构的制备方法，用于制备上述一种3D打印牙槽骨植骨结构，包括以下步骤：
[0012]步骤1：采集CBCT图像，基于CBCT图像利用数字化软件在植骨区域创建植骨结构本体模型，基于植骨结构本体模型获取打印参数；
[0013]步骤2：获取生物玻璃材料，采用溶液凝胶法制备生物玻璃浆料，得到3D打印材料；
[0014]步骤3：将3D打印材料加入3D打印机，先打印基座，然后按照打印参数在基座上表面打印成型，制得植骨结构本体；
[0015]步骤4：将植骨结构本体在700～900℃下烧结，烧结完成后在160℃下进行干热灭菌，灭菌完成后进行封装。
[0016]优选的，在步骤3中，先在基座上表面打印第一骨块，然后在第一骨块上表面打印第二骨块。
[0017]优选的，在步骤4中，进行干热灭菌前使用除杂装置对植骨结构本体进行除杂，除杂装置包括：第一箱体，第一箱体内设置第一电机，第一电机输出端设置螺杆，螺杆上端贯穿第一箱体上端并设置支撑座，支撑座内设置第一螺纹孔，支撑座通过第一螺纹孔与螺杆螺纹连接，支撑座两侧设置导向组件，支撑座上端设置第二电机，第二电机上端设置转动轴，转动轴上端设置第二箱体，基座与第二箱体上表面抵接，第二箱体上设置安装组件，安装组件用于将基座安装在第二箱体上，第一箱体内设置移动板，移动板中心通过第二螺纹孔与螺杆螺纹连接，移动板左右两侧分别与第一箱体内壁滑动连接，螺杆左右两侧对称设置导向板，导向板一端与移动板下表面铰接连接，导向板靠近中间位置通过固定组件固定，第一箱体左右两侧设置通孔，通孔内滑动设置滑动杆，滑动杆靠近螺杆一端设置滚轮，滚轮与导向板远离螺杆一侧壁抵接，滑动杆远离螺杆一端延伸至第一箱体外部并设置第一连通管，第一连通管下端通过气管与外部气源连通，第一连通管上端连通设置第二连通管，第二连通管远离第一连通管一端延伸至基座上方并设置喷头，滑动杆上套设第一弹簧，第一弹簧一端与第一连通管外壁固定连接，第一弹簧另一端与第一箱体外壁固定连接。
[0018]优选的，导向组件包括：导向孔，导向孔竖直设置在支撑座内，导向孔内滑动设置导向柱，导向柱下端与第一箱体上表面固定连接。
[0019]优选的，安装组件包括：第三电机及滑动孔，第三电机设置在第二箱体内，第三电机固定端与第二箱体底部内壁固定连接，第三电机输出端设置齿轮，齿轮前后两侧分别设置齿条，两个齿条关于齿轮圆心呈中心对称分布，齿条靠近齿轮一侧与齿轮啮合，齿条上端与第二箱体上端内壁滑动连接，滑动孔对称设置在第二箱体上表面左右两侧，滑动孔与第二箱体内部连通，齿条远离齿轮一端设置连接板，连接板上表面设置滑动板，滑动板上端穿过滑动孔延伸至第二箱体上方，两个滑动板相互靠近一侧设置套管，套管内设置第二弹簧，第二弹簧一端与套管内壁固定连接，第二弹簧另一端设置滑动柱，滑动柱与套管内壁滑动连接，滑动柱远离第二弹簧一端设置夹板，夹板呈半圆环状，夹板远离滑动柱一侧与基座侧壁抵接。
[0020]优选的，固定组件包括：固定板，固定板竖直设置在导向板与螺杆之间，固定板一端与移动板下表面固定连接，固定板靠近移动板一侧设置电动推杆，电动推杆输出端固定设置调节杆，导向板靠近固定板一侧设置滑块，滑块沿导向板侧壁滑动，调节杆靠近导向板一端与滑块铰接连接。
[0021]本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术提供了一种3D打印牙槽骨植骨结构及其制备方法，涉及生物材料
，包括植骨结构本体，植骨结构本体包括依次设置的第一骨块与第二骨块，第一骨块与第二骨块均为三维多孔结构，第一骨块高度为1～2mm，第一骨块内设置若干第一微孔，第一微孔的孔径为10～50μm，且第一骨块的孔隙率不超过30％，第二骨块内设置若干第二微孔，第二微孔的孔径为300μm，且第二骨块的孔隙率不小于70％。本专利技术中，第一骨块内的第一微孔的孔径为10～50μm，且第一骨块的孔隙率不超过30％，使得第一骨块既可以阻挡软组织的长入，又能允许较小的营养物质通过，采用可吸收生物玻璃作为第一骨块与第二骨块的材料，在促进成骨的同时能够促进软组织愈合，提高愈合效果；第二骨块相比现有骨粉颗粒支撑效果更好，可更有效地防止组织塌陷，保证骨愈合空间不受侵犯，在提高机械性能的同时还具有更高效便捷的骨愈合效果。
[0022]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印牙槽骨植骨结构，其特征在于，包括：植骨结构本体(1)，植骨结构本体(1)包括依次设置的第一骨块(2)与第二骨块(3)，第一骨块(2)与第二骨块(3)均为三维多孔结构，第一骨块(2)与第二骨块(3)的材质为生物玻璃，第一骨块(2)高度为1～2mm，第一骨块(2)内设置若干第一微孔(4)，第一微孔(4)的孔径为10～50μm，且第一骨块(2)的孔隙率不超过30％，第二骨块(3)内设置若干第二微孔(5)，第二微孔(5)的孔径为300μm，且第二骨块(3)的孔隙率不小于70％。2.根据权利要求1所述的一种3D打印牙槽骨植骨结构，其特征在于，第一骨块(2)与第二骨块(3)均采用3D打印技术制成。3.根据权利要求1所述的一种3D打印牙槽骨植骨结构，其特征在于，第一骨块(2)与第二骨块(3)采用一体成型设计。4.根据权利要求1所述的一种3D打印牙槽骨植骨结构，其特征在于，第一微孔(4)至少贯通第一骨块(2)的两个相对的表面，第二微孔(5)至少贯通第二骨块(3)的两个相对的表面。5.一种3D打印牙槽骨植骨结构的制备方法，用于制备如权利要求1
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4中任一项所述的一种3D打印牙槽骨植骨结构，其特征在于，包括以下步骤:步骤1：采集CBCT图像，基于CBCT图像利用数字化软件在植骨区域创建植骨结构本体(1)模型，基于植骨结构本体(1)模型获取打印参数；步骤2：获取生物玻璃材料，采用溶液凝胶法制备生物玻璃浆料，得到3D打印材料；步骤3：将3D打印材料加入3D打印机，先打印基座(6)，然后按照打印参数在基座(6)上表面打印成型，制得植骨结构本体(1)；步骤4：将植骨结构本体(1)在700～900℃下烧结，烧结完成后在160℃下进行干热灭菌，灭菌完成后进行封装。6.根据权利要求5所述的一种3D打印牙槽骨植骨结构的制备方法，其特征在于，在步骤3中，先在基座(6)上表面打印第一骨块(2)，然后在第一骨块(2)上表面打印第二骨块(3)。7.根据权利要求5所述的一种3D打印牙槽骨植骨结构的制备方法，其特征在于，在步骤4中，进行干热灭菌前使用除杂装置对植骨结构本体(1)进行除杂，除杂装置包括：第一箱体(7)，第一箱体(7)内设置第一电机(8)，第一电机(8)输出端设置螺杆(9)，螺杆(9)上端贯穿第一箱体(7)上端并设置支撑座(10)，支撑座(10)内设置第一螺纹孔(11)，支撑座(10)通过第一螺纹孔(11)与螺杆(9)螺纹连接，支撑座(10)两侧设置导向组件，支撑座(10)上端设置第二电机(12)，第二电机(12)上端设置转动轴(13)，转动轴(13)上端设置第二箱体(14)，基座(6)与第二箱体(14)上表面抵接，第二箱体(14)上设置安装组件，安装组件用于将基座(6)安装在第二箱体(14)上，第一箱体(7)内设置移动板(15)，移动板(15)中心通过第二螺纹孔与螺杆(9)螺纹连接，移动板(15)左右两侧分别与第一箱体(7)内壁滑动连接，螺杆(9)左...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梓萌，蔡志刚，杨一帆，单小峰，张雷，李仕骏，
申请(专利权)人：北京大学口腔医学院，
类型：发明
国别省市：