具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物制造技术

本申请涉及生物医用材料技术领域，提供了一种具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，包括植入物本体，所述植入物本体具有两个相背对的第一端面以及连接于两个第一端面之间的第二端面，所述植入物本体在所述第一端面与所述第二端面相交的边界处设置有多个楔形凹槽。本实用新型专利技术的有益效果是：通过在植入物本体的第一端面和第二端面相交的边界处设置多个楔形凹槽，利用楔形凹槽实现植入物本体与自身骨组织相契合，提高了股骨植入物与自身骨组织结合的稳定性，降低了股骨植入物在体内长期使用过程中发生相对滑动、转动和垂直方向不稳定的风险，避免了植入骨钉对原有骨组织的损伤。避免了植入骨钉对原有骨组织的损伤。避免了植入骨钉对原有骨组织的损伤。

【技术实现步骤摘要】
具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物


[0001]本技术属于生物医用材料
，具体涉及一种具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，人们对骨移植材料个性化设计需求越来越高，3D打印逐渐发展成为了制备聚醚醚酮(PEEK)基骨修复材料的主要方法。与一般的光固化或者水凝胶材料的3D打印不同，PEEK具有较高的玻璃化转变温度和熔融温度，对3D打印设备具有较高的要求。常用的3D打印方法主要有熔融沉积法(FDM)和选择性激光烧结法(SLS)。FDM是一种常规的自下而上的3D打印方法，采用了逐层沉积成型的方法，打印原料广泛，工艺成熟，适合工业化生产。PEEK和无机纳米填料的混合粉末可通过双螺杆挤出机纺成细丝，进而作为FDM的原料，在3D打印设备中通过高温融化降低纺丝的粘度，再通过逐层沉积的方法，构造定制化的PEEK股骨修复植入物。FDM是发展最快的3D打印方法之一，主要由于它成本较低，操作简单，并且降低了材料污染或降解的风险。
[0003]目前国内外主流的3D打印股骨修复材料整体结构主要为圆柱形，对相关技术资料研究分析，现有骨移植材料的边界与骨组织难以形成稳定的结合，随着植入时间的延长，骨骼生长或变形产生的剪切力，使得植入物和自身骨组织之间容易发生相对滑动或转动，对患者的生命安全带来隐患。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，解决现有3D打印聚醚醚酮股骨修复材料在长期植入过程中易在体内发生滑动或转动且与骨组织结合不稳固的问题，提高股骨植入物在体内的稳定性。
[0005]本技术提出一种具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，包括植入物本体，所述植入物本体具有两个相背对的第一端面以及连接于两个第一端面之间的第二端面，所述植入物本体在所述第一端面与所述第二端面相交的边界处设置有多个楔形凹槽。
[0006]进一步地，所述楔形凹槽包括位于所述第一端面上的槽口和背对所述第一端面的槽底；所述槽底的长度大于所述槽口的长度。
[0007]进一步地，所述植入物本体的所述第二端面上设置有若干个贯通微孔。
[0008]进一步地，所述贯通微孔的直径为0.3～3.0mm。
[0009]进一步地，所述植入物本体为圆柱体结构，所述圆柱体结构的轴向相背对两端分别为两个所述第一端面，所述圆柱体结构的周侧端为所述第二端面。
[0010]进一步地，多个所述楔形凹槽沿所述第一端面的周向均匀对称分布。
[0011]进一步地，每个所述第一端面的边界处设置有四个楔形凹槽，四个楔形凹槽分布在所述第一端面的相垂直的两个径向方向。
[0012]进一步地，所述植入物本体包括沿轴向逐层堆叠连接的多层基本单元；每层基本
单元为平行且不中断的纤维构成的平面结构；相邻层基本单元的纤维相平行。
[0013]进一步地，所述植入物本体为3D打印一体成型结构。
[0014]进一步地，所述楔形凹槽的深度为1～3mm。
[0015]本技术的有益效果是：通过在植入物本体的第一端面和第二端面相交的边界处设置多个楔形凹槽，利用楔形凹槽实现植入物本体与自身骨组织相契合，提高了股骨植入物与自身骨组织结合的稳定性，降低了股骨植入物在体内长期使用过程中发生相对滑动、转动和垂直方向不稳定的风险，避免了植入骨钉对原有骨组织的损伤。
附图说明
[0016]图1为本技术的具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物的立体结构示意图。
[0017]图2为本技术植入物本体的第一端面的主视结构示意图。
[0018]图3为本技术的植入物本体的第二端面的主视结构示意图。
[0019]图4为本技术的植入物本体的第二端面的俯视结构示意图。
[0020]图中：1
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植入物本体；2
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贯通微孔；3
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楔形凹槽；31
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槽口；32
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槽底。
具体实施方式
[0021]以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。
[0022]如图1
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4所示的具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，包括植入物本体1，植入物本体1具有两个相背对的第一端面以及连接于两个第一端面之间的第二端面，植入物本体1在第一端面与第二端面相交的边界处设置有多个楔形凹槽3。
[0023]本实施例中，植入物本体1为圆柱体结构，圆柱体结构的轴向相背对两端分别为两个第一端面，圆柱体结构的周侧端为第二端面。由于植入物本体1为圆柱体结构，因此两个第一端面可视为圆形端面，而第二端面可视为管状端面。当然，植入物本体1并非局限于圆柱体结构，还可以是其他形状。
[0024]多个楔形凹槽3沿第一端面的周向均匀对称分布。每个第一端面上的楔形凹槽3可以是2个、3个、4个或更多个。本实施例中，如图2所示，每个第一端面的边界处设置有四个楔形凹槽3，四个楔形凹槽3分布在第一端面的相垂直的两个径向方向。
[0025]如图1所示，楔形凹槽3包括位于第一端面上的槽口31和背对第一端面的槽底32；槽底32的长度大于槽口31的长度。
[0026]楔形凹槽3的深度为1～3mm。楔形凹槽3的深度可以指槽口31与槽底32的距离。也可以指槽口31的沿径向上的高度。
[0027]如图2所示的楔形凹槽3，其在第一端面上的投影为矩形，该矩形可视为楔形凹槽3在第一端面上的槽口31，楔形凹槽3沿植入物本体1的轴向或称长度方向延伸时，越远离槽口31，与槽口31平行的开口的口径越大，直至达到目标深度，形成远离槽口31的槽底32。从而骨组织嵌入楔形凹槽3后，形成相互嵌入式结构，避免植入后的假体(即植入物本体1)的转动或随人体运动上下起伏，增加了稳固性。每个第一端面上设置的楔形凹槽3的槽底32与该第一端面平行。
[0028]如图1所示，植入物本体1的第二端面上设置有若干个贯通微孔2。本实施例中，植入物本体1上设置有三个贯通微孔2。三个贯通微孔2沿植入物本体1的长度方向或称轴向方
向间距设置。每个贯通微孔2的直径为0.3～3.0mm。贯通微孔2的直径可以是0.3mm，也可以是0.5mm，也可以是3mm。
[0029]植入物本体1为3D打印一体成型结构。
[0030]植入物本体1包括沿轴向逐层堆叠连接的多层基本单元；每层基本单元为平行且不中断的纤维构成的平面结构；相邻层基本单元的纤维相平行。
[0031]进行3D打印过程中，植入物本体1以其中一个第一端面为起始部位，逐层的打印基本单元，直至打印至另一个第一端面。打印过程中，楔形凹槽3和贯通微孔2被提前设计。
[0032]人体的细胞所需营养物质和代谢废物可以通过贯通微孔2进行体内循环，促进骨细胞向微孔中的内生长，提高植入体的稳定性。楔形凹槽3的具体尺寸可以根据具体的股骨缺损形状和大小在3D打印时进行适当的调整，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，其特征在于，包括植入物本体，所述植入物本体具有两个相背对的第一端面以及连接于两个第一端面之间的第二端面，所述植入物本体在所述第一端面与所述第二端面相交的边界处设置有多个楔形凹槽。2.根据权利要求1所述的具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，其特征在于，所述楔形凹槽包括位于所述第一端面上的槽口和背对所述第一端面的槽底；所述槽底的长度大于所述槽口的长度。3.根据权利要求1所述的具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，其特征在于，所述植入物本体的所述第二端面上设置有若干个贯通微孔。4.根据权利要求3所述的具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，其特征在于，所述贯通微孔的直径为0.3～3.0mm。5.根据权利要求1所述的具有楔形边界的3D打印股骨修复植入物，其特征在于，所述植入物本体为圆柱体结构，所述圆柱体结构的轴向相背对两端分别为两个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆知，李文超，
申请(专利权)人：苏州昊微新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：