一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物制造技术

本发明专利技术公开了一种聚醚醚酮材料与压力传感装置复合制成的脊柱融合无源植入物，具体为通过使用聚醚醚酮主体材料与压力传感装置复合，结合电子计算机断层扫描与增材制造技术实现植入物的个性化制备，结果骨形态发生蛋白的装载实现促进植骨融合，结合

【技术实现步骤摘要】
一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物


[0001]本专利属于骨科材料技术及应用领域，具体涉及一种聚醚醚酮材料与压力传感装置复合，结合骨形态发生蛋白，制成的个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物
。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，人们生活工作方式发生改变以及人口逐渐老龄化，退变性腰椎侧凸
、
管狭窄等患者数量不断增多
。
多数患者保守治疗效果欠佳，严重影响生活质量，往往需要手术治疗
。
手术治疗腰椎管狭窄症通常是通过切除椎板和椎管周围软组织来缓解脊髓或脊神经的压力，对合并脊柱不稳的患者减压后应进行椎间融合
。Silverstre
等系统报告并首次命名小切口斜外侧椎间融合术
(OLIF)
，与极外侧腰椎椎间融合术
(XLIF)
相比可大大降低神经损伤并发症的发生率
。
[0003]骨科内植物与周围骨界面的匹配程度是决定内植物植入后临床效果的关键因素
。
内植物植入患者体内后，骨生长
、
成骨分化
、
血管化及机械稳定性等骨整合过程都十分重要
。
目前临床使用的脊柱植入物通常为批量生产，该植入物
‑
骨界面整合的作用
。
同时，市面上的椎间融合器一般为无源产品，植入人体后无法对其服役状态进行监测，难以进行临床治疗
。
[0004]综上所述，目前亟需开发一种个性化动态监脊柱融合植入物，其将具有精准匹配植骨界面
、
强化应力终板并改善融合器植骨界面融合效果，实时监控融合术后植入物不同位置的受力情况，在提高诊断准确率与效率
、
提升医疗服务水平的同时，对不同层级医院的应用推广临床路径差异化进行应用方案研究，形成临床治疗指南和技术操作规范，为脊柱退变疾病提供新的个性化解决方案
。

技术实现思路

[0005]本专利正是为了解决现有技术中的上述需求，针对目前市面上现有脊柱融合器融合效果不佳并无法进行实时服役监控，提出了一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物，其具有精准匹配植骨界面
、
强化应力界面的特点，同时对融合器系统在服役过程中受力大小与分布情况进行遥感实时监控，实现内植物服役全周期的监测与研究，为脊柱退变疾病提供新的个性化解决方案
。
[0006]为了解决上述问题，本专利提供的技术方案包括：
[0007]一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
[0008]步骤一
、
个性化注塑模具的设计与制备
[0009]结合电子计算机断层扫描与三维建模软件对预植入位置的骨界面进行逆向建模；结合选择性激光熔化快速成型技术，将建立的模型经切片软件处理后使用
3D
打印机制造注塑模具；
[0010]步骤二
、
个性化融合器系统的制备
[0011]将熔融状态下的聚醚醚酮注入注塑模具，形成融合器主体，将无源压力传感系统与融合器主体复合，得到个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物；其中所述无源压力传感器系统包括
NFC
传感器
、
天线和压力传感器，通过天线接收体外传感天线提供的短暂电源和指令传输至
NFC
传感器，
NFC
传感器控制压力传感器将受力的电信号经
NFC
传感器芯片处理后，通过天线传输到体外的接收设备；
[0012]步骤三
、
骨形态发生蛋白装载
[0013]在步骤二得到的个性化动态监测脊柱融合无源植入物的区域建立直径为1～
100
μ
m
，深度为
0.1
～
5mm
的微孔道，将
BMP
装载入孔道中得到个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物
。
[0014]优选地，所述无源为设备中不包括电源
。
[0015]优选地，多个所述压力传感器在所述融合器主体中部空腔周围的设置，所述多个压力传感器分别检测所述融合器周围多点的压力；连接电路将多个所述压力传感器连接，并将所述压力传感器与天线和
NFC
传感器连接
。
[0016]优选地，为促进植骨与植骨界面发生骨融合时
BMP
药物的释放协助，装载
BMP
的微孔设定在植骨界面边缘附近的脊柱融合植入物表面，
BMP
的装载量为
0.001
～
10mg。
[0017]优选地，压力传感器为多点式感应部件，按监测需求在压力传感器与聚醚醚酮主体材料在熔融状态下固定在相应的位置及深度
。
[0018]优选地，制得的植入物，其压缩刚度
≥22000N/mm
，压缩剪切强度
≥11000N/mm
，扭转刚度
≥5N
·
m/
°
。
[0019]以及一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物，其特征在于，采用如上任一项所述的方法制得
。
[0020]本公开采用上述技术方案能够方便可靠地形成一种能够动态监测骨活性脊柱融合无源植入物，该植入物采用无源的方案，避免了电压
、
温度
、
内阻等多种安全特性对传感器的影响而导致数据的不确定性，提高监测的准确度
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例一中的预连接固定结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例一中的个性化定制注塑模具示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例一中的全包埋法制备融合器模型示意图；
[0024]图4是本专利技术实施例二中的非包埋法制备融合器模型示意图；
[0025]图
5(a)、
图
5(b)、
图
5(c)
是本专利技术具体实施方式中的个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物三个方向的面的正视图；图
5(d)
是本专利技术具体实施方式中的个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物的立体图；
[0026]图6是本专利技术具体实施方式中的个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物结构示意图
。
具体实施方式
[0027]本具体实施方式提供了一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物，具体而言，其应用范围包括用于脊柱融合术的融合器系统
。
[0028]本专利技术通过结合电子计算机断层扫描
(CT)、
三维建模以及选择性激光熔化快速成型技术
(SLM)
制得
。
实现了融合器系统与预植入位置界面的贴合，与市场上普遍通用的型号相比具有服役受力更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物的制造方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一
、
个性化注塑模具的设计与制备结合电子计算机断层扫描与三维建模软件对预植入位置的骨界面进行逆向建模；结合选择性激光熔化快速成型技术，将建立的模型经切片软件处理后使用
3D
打印机制造注塑模具；步骤二
、
个性化融合器系统的制备将熔融状态下的聚醚醚酮注入注塑模具，形成融合器主体，将无源压力传感系统与融合器主体复合，得到个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物；其中所述无源压力传感器系统包括
NFC
传感器
、
天线和压力传感器，通过天线接收体外传感天线提供的短暂电源和指令传输至
NFC
传感器，
NFC
传感器控制压力传感器将受力的电信号经
NFC
传感器芯片处理后，通过天线传输到体外的接收设备；步骤三
、
骨形态发生蛋白装载在步骤二得到的个性化动态监测脊柱融合无源植入物的区域建立直径为1～
100
μ
m
，深度为
0.1
～
5mm
的微孔道，将
BMP
装载入孔道中得到个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物
。2.
根据权利要求1所述的一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物的制造方法，其特征在于，所述无源为设备中不包括电源
。3.
根据权利要求1所述的一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物的制造方法，其特征在于，多个所述压力传感器在所述融合器主体中部空腔周围的设置，所述多个压力传感器分别检测所述融合器周围多点的压力；连接电路将多个所述压力传感器连接，并将所述压力传感器与天线和
NFC
传感器连接
。4.
根据权利要求1所述的一种个性化动态监测成骨活性脊柱融合无源植入物的制造方法，其特征在于，为促进植骨与植骨界面发生骨融合时
BMP
药物的释放协助，装载
BMP
的微孔设定在植骨界面边缘附...

【专利技术属性】
技术研发人员：王征，仉建国，许小波，苏业旺，施嘉辉，蓝昱群，蔡宝春，时阳阳，
申请(专利权)人：浙江德康医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：