[发明专利]一种由O-intersecting lines单元填充的多孔植入体

说明书

技术领域

本发明所属范畴为生物医疗器械领域，涉及一种多孔植入体，具体涉及一种由 O-intersectinglines(圆柱相贯线)单元填充的多孔植入体。

背景技术

人体中最长的长管状骨是股骨，其可以分为一体两端，类似的骨头如肱骨等。股骨又称 大腿骨，其主要用于支撑人体的躯干、骨盆等，是负重最多的骨头，在人类等众多动物中都 是极其重要的。

然而，由于一些不良的疾病或创伤等导致股骨断裂并造成大面积的骨缺损，且无法通过 自身组织进行愈合时，则需要考虑骨移植，特别是对于一些老年人，最好的治疗方法就是人 工骨或置换关节，这样可以避免术后发生股骨头缺血坏死的情况。股骨作为人体中支撑和负 重最多的骨骼结构，必须加以重视。

当前已有很多骨移植的技术。传统上使用实心金属骨移植，虽然成本低，但是植入体自 重过大，会使患者感到不适，而且其会造成明显的应力遮蔽效应，这将导致原生骨组织不能 很好的受到外界力的刺激，引起其软化，不仅如此，还因为实心金属植入体未能提供足够的 空间用于诱导原始组织的再生长，最后可能会导致原生骨组织脱落等，因此这种技术不能很 好的解决骨缺损问题；另外有可降解生物材料作为骨植入体的嫁接技术，这种可降解生物材 料能够适应宿主的原生组织，不会产生明显的排斥反应，但是，其强度难免是不足的，而作 为股骨结构的植入体，基于股骨的负重作用，需要植入体有足够的强度，因此这种采用可降 解生物材料作为骨植入体也不是最佳选择。

传统对于多孔骨小梁的设计方法主要还是基于一定的算法和图像处理技术，通过对人体 骨微观结构图像进行采集，提取周围轮廓，得到的数据进行插值修补生成矢量图，最后将各 层数据进行求和得到三维多孔结构。这种设计难免出现封闭单元，而封闭单元将不适合骨组 织的再生和长入等，因为对于股骨模型，保证骨小梁之间的连通是非常必要的,另外，这种方 式难以生成规则统一的单元，因此难以保证受力的均匀性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在针对传统骨植入体的缺点及骨小梁设计的困难上提出改进办法， 其主要是通过设计一种由O-intersectinglines单元填充的多孔植入体，并针对股骨模型进行设 计和制造，用以实现骨植入体的简易设计及制造，最终为股骨植入技术提供良好的医学参考 价值。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种由O-intersectinglines单元填充的多孔植入体，其主要面向股骨柄，包括股骨柄端、 多孔主体部分和螺钉定位孔部位，所述股骨柄端用于定位所述多孔植入体，所述螺钉定位孔 部位用于固定植入体与宿主，所述多孔主体部分主要由O-intersectinglines单元填充而成的三 维贯通多孔网络实体，所述多孔网络实体是由O-intersectinglines单元圆柱体在空间相贯交叉 所扫描而成的镂空实体，所述多孔网络实体的孔径为400-1000μm、单元壁厚为80-120μm、 孔隙率为55％-85％。

进一步的，所述镂空实体由O-intersectinglines单元圆柱面在空间两两互相垂直、线性 堆叠而成。

进一步的，所述多孔植入体主要由可植入人体金属材料制成，优选纯钛金属、钛合金、 不锈钢和钴铬钼合金。

进一步的，所述O-intersectinglines单元形式为二阶圆柱相贯单元结构或三阶圆柱相贯单 元结构。

优选的，所述O-intersectinglines单元形式为二阶圆柱单元时所述多孔网格实体孔径为 500μm、管道壁厚为100μm、孔隙率为72％；所述O-intersectinglines单元形式为三阶圆柱单 元时所述多孔网格实体孔径为500μm、管道壁厚为100μm、孔隙率为69％。

优选的，所述股骨柄端、所述多孔主体部分和所述螺钉定位孔部位连成一个整体，不需 另外装配直接一次性成型。

本发明所述的多孔植入体的制备方法包括以下步骤：

S1.在计算机上利用三维设计软件绘制O-intersectinglines单元的三维模型，三维模型圆 柱面在空间两两互相垂直，线性堆叠，通过给定具体尺寸控制其孔径、壁厚以及孔隙率，生 成单元晶胞实体；

S2.对单元晶胞实体进行复制阵列操作，得到空间多孔网络实体；

S3.导入通过逆向工程得到的股骨三维曲面模型，对模型缩放至实际需要的比例；