[发明专利]立体网格状骨填充物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及骨修复技术，特别是一种立体网格状骨填充物及其制造方法，用作植入骨头缺失部位的填充结构体。

背景技术

目前，在外科骨修复，例如颅颌面骨、躯干骨、上肢骨、下肢骨等的修复中，需要使用植入体材料，将其植入到骨头缺失部位，以作为骨替代物。考虑到生物相容性和长期植入体内无排异反应的要求，钛是最早适用于临床的种植材料之一。但是，对于骨头缺失较大的情形，通常的平面型钛网厚度较薄，塑形后往往缺乏足够的强度，难以成为合格的骨支架结构；如果平面型钛网厚度过分加厚，则不仅导致塑形困难，而且还会产生过重的异物感，并且妨碍人体本身软组织或骨组织的自行生长修复功能。因此，本发明人认为，根据混合修复的概念，即植入体内的骨替代物主要起骨支架结构的作用，引导人体本身生长的软组织或骨组织侵入到骨替代物的蜂窝状空腔中，如果能够提供一种立体网格状骨填充物及其制造方法，既能适合厚薄不均，又能保障足够高的蜂窝状空腔率，则无疑能给修复骨损伤的患者带来福音。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种立体网格状骨填充物及其制造方法，该骨填充物适合于骨损伤的混合修复。

本发明的技术方案如下：

立体网格状骨填充物，其特征在于：包括三维结构体，沿所述三维结构体的所有表面分布着蜂窝状空腔。

所述蜂窝状空腔呈规则的网格排列。

所述规则的网格为由柱形边构建的正方形阵列、长方形阵列、三角形阵列、菱形阵列或六边形阵列。

所述规则的网格为圆形阵列或椭圆形阵列。

所述柱形边为圆柱，所述圆柱的直径为20μm～2mm；或者，所述柱形边为三角形柱、方形柱、或多边形柱，多边形柱的边长范围为20μm～2mm。

每个网格的面积为2000μm²～30mm²。

所述三维结构体为金属钛制品或钛合金制品或符合医学标准的生物结构材料；所述网状骨填充物的外表面具有所需修复的缺损部位的自然人体骨的自由表面形态。。

立体网格状骨填充物的制造方法，其特征在于：将金属钛以原子层沉积的方式分层沉积出三维结构体，沿所述三维结构体的所有表面分布着蜂窝状空腔。

立体网格状骨填充物的制造方法，其特征在于：利用电子束熔融法对金属钛粉末或钛合金粉末进行电子束选区熔化，形成三维结构体，沿所述三维结构体的所有表面分布着蜂窝状空腔；所述电子束熔融法的加工流程包括以下步骤：

步骤1，设计所有表面分布着蜂窝状空腔的三维结构体的计算机三维模型；

步骤2，把计算机三维模型分层，分成一系列的层片；

步骤3，根据每个层片的轮廓信息或数据，向电子束熔融设备输入加工参数自动生成数控代码；

步骤4，电子束按照数控代码对金属钛粉末或钛合金粉末进行有选择的熔化；

步骤5，清除多余的粉末即得到立体网格状骨填充物。

立体网格状骨填充物的制造方法，其特征在于：利用激光选择性烧结法对金属钛粉末或钛合金粉末进行激光束逐层扫描烧结，形成三维结构体，沿所述三维结构体的所有表面分布着蜂窝状空腔；所述激光选择性烧结法的加工流程包括以下步骤：

步骤A，设计所有表面分布着蜂窝状空腔的三维结构体的计算机三维模型，并将其转换成STL文件格式三维实体图形文件；

步骤B，用一离散切片软件从STL文件离散出一系列给定厚度的有序片层；

步骤C，将有序片层的每一层离散切片数据传递到成型机中；

步骤D，成型机中的扫描器在离散切片数据的计算机控制下对金属钛粉末或钛合金粉末进行激光束逐层扫描烧结；

步骤E，清除多余的粉末即得到立体网格状骨填充物。

本发明的技术效果如下：

本发明的立体网格状骨填充物及其制造方法，作为植入体内的骨替代物主要起骨支架结构的作用，引导人体本身生长的软组织或骨组织侵入到骨替代物的蜂窝状空腔中，能够适合于骨损伤的混合修复。

附图说明

图1是本发明立体网格状骨填充物结构示意图。

图2是单元网格结构示意图。

图3是下颌骨自由曲面形状示意图。

图4是根据图3裁切而成的替代下颌骨的立体网格状骨填充物。

图5是颈椎自由曲面形状示意图。

图6是根据图5裁切而成的替代颈椎的立体网格状骨填充物。

图7是电子束熔融法加工参考流程。

图8是激光选择性烧结法加工参考流程。

附图标记列示如下：