[发明专利]多孔异形人工眼眶骨制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料加工技术，尤其涉及一种用于修复眼眶骨折后骨性缺损区的多孔异形人工眼眶骨制备方法。

背景技术

骨性眼眶(包括额骨、颧骨、上颌骨、泪骨、筛骨、腭骨和蝶骨)占人体23块颅骨的1/3，均属于不规则非运动骨，额骨、上颌骨、筛骨和蝶骨还是多孔异形的含气骨，既轻便又坚固，不但支持着人体解剖上的视功能，也是个性化颜面外观最重要的组成部分。随着交通发展带来的车祸日益增多，外伤导致的眼眶骨折，如眼眶爆裂性骨折、眶缘骨折等严重疾病的发病率逐年提高。眼眶骨折常导致眼眶后部内容扩大、软组织嵌顿，如不能得到及时有效的修复，轻则眼球内陷、复视、眼球运动障碍、张口受限、张口疼痛，重则导致视功能损毁、颜面畸形。临床上对于眼眶骨折的治疗目的在于尽早恢复眶缘、眶壁的正常解剖位置，从而恢复眶腔的正常形态和容积；就患者而言，其对手术及时矫正眼球凹陷、改善眼球运动功能、提高自身颜面美观的期望也非常高。医患两方面的共同需求决定了快速个性化眼眶修复一直是近年来的热点。

适宜的修复材料是快速个性化眼眶修复成功的关键。眼眶修复材料的选择三原则，即组织相容性和生物活性好，符合眼眶骨多孔异形的生理形态特征，以及便于植入。在目前常用的众多眼眶骨折修复材料中，医用硅胶、同种异体骨、自体骨、medpor、钛网、以羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HP)为代表的生物陶瓷人工复合骨等，各有优劣。硅胶轻便易塑形，但支撑力差，有排斥反应；同种异体骨取材广泛，但问题是难以获得与眼眶骨相似的骨质结构，还存在不能获得即刻稳定，需要等待骨愈合时间，以及异体骨排斥、吸收、不愈合的可能；自体骨虽不排异，但所能取的肋软骨、髂骨等与眼眶骨的骨质不一致，且取骨会造成新的伤害；Medpor，全称高密度多孔聚乙烯，分子量100万以上，热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃，轻便坚固，组织相容性好，有一定的可塑性，目前在眼眶骨质修补和义眼台手术中使用较多，其缺点是只能被纤维组织包裹，可能脱落移位，必须覆盖的组织皮肤必须血供良好，单纯皮片覆盖难以成活，另外在影像学上不能清晰显示，影响了术后评估；目前的钛网属于仅关心力学性能的第一代骨修复材料，其力学性能优良，生物惰性，不可降解，网状结构有利于肉芽爬行，作为人工骨假体植入人体后能立即重建缺损处骨组织的生物功能，缺点是不能被人体吸收，不能促进新骨生长，不能与邻近健康骨形成生物和化学结合，长期机械稳定性不好，松动产生无菌性炎症导致植入失败等；氧化铝、氧化锆、氮化硅为基础的第一代生物陶瓷人工骨，以羟基磷灰石为基础的第二代生物陶瓷人工骨和以人工合成硅酸盐体系为基础的第三代生物陶瓷人工骨，更加关注生物活性以及骨诱导和血管诱导性，其植入体内后，在生理环境中能够释放钙、硅和镁等离子，促进干细胞成骨分化，提高成骨细胞活力，进而增强骨再生，是目前临床上长骨、短骨、扁骨等骨质缺失后的最佳替代物，广泛见于眼球缺损后的义眼台植入，但因产品质地硬，传统加工工艺(车铣钳等)极难塑形，难以获得具有眼眶骨特殊形态，故限制了其在眼眶骨修复中的应用。为提高其可塑性，2002年高志忠等提出了羟基磷灰石－超高分子量聚乙烯复合骨片的制备方法(申请号CN02148789.8)，其在模具中铺设羟基磷灰石颗粒和钻孔的超高分子量聚乙烯薄片高温高压获得成品，本品目前已在基础和临床上广泛使用，如陈德夫等2003年在快速成型和快速制造杂志上发表的《羟基磷灰石_超高分子量聚乙烯复合骨片的制备及兔眶植入实验观察》，胡继发等2010年在中华眼外伤职业眼病杂志发表的《在爆裂性眼眶骨折修复中羟基磷灰石复合体应用的意义》，人造复合骨有良好的组织相容性和骨传导性，术中将复合骨片泡在85°水中变软弯制成任意形状，冷却后不再变形，可用剪刀修剪成所需形状。术后所有病例均获得不同程度外观的改善，CT显影清晰，但该复合骨片存在的问题是厚度不能超过5mm，否则将失去可塑性，另外，术中弯制形状完全凭借个人经验，耗费时间且外形精准性不高，无法加工出个性化的额骨、颧骨、上颌骨、泪骨、筛骨、腭骨和蝶骨这样多孔和具有镂空、曲面、螺旋等高级异形程度的不规则骨，若以单个病例为模板取材开模具塑形，耗时长达数周到数月，费用昂贵，从而制约了其开展。