[发明专利]一种用于骨植入物的复合单元、多孔支架及制备方法

说明书

本发明涉及医用植入材料技术领域，公开了一种用于骨植入物的复合单元，包括若干结构单元，结构单元包括第一承接面、第二承接面和呈圆台状的连接杆，多根连接杆的一端分别与第一承接面连接，多根连接杆的另一端分别与第二承接面连接，连接杆一端面的半径小于其另一端面的半径，第二承接面与相邻的结构单元的第一承接面依次合并以形成多孔结构，连接杆两端面的半径沿多孔结构的首端至尾端逐个递增，两个多孔结构尾端的第二承接面相合并以形成一个复合单元。本发明还公开了一种用于骨植入物的多孔支架和一种用于骨植入物的多孔支架的制备方法。其有益效果在于：弹性模量低，适用于承载弯曲载荷。

技术领域

本发明涉及医用植入材料技术领域，具体涉及一种用于骨植入物的复合单元、多孔支架及制备方法。

背景技术

骨组织工程领域中，金属多孔植入物是研究的重点对象。通过设计孔隙结构实现金属材料在力学性能和生物学性能上与人体自然骨组织的匹配。尽管该方向研究已经进行多年，但是骨组织工程实际应用仍然受到多重限制。其中植入物服役环境的个体差异导致其标准化困难是重要的制约因素。现有研究多将实际应用进行简化，采用较为直观的标准进行评价。从力学相容性角度出发，多孔植入物需具有与天然骨相近的弹性模量以避免应力屏蔽，并且具有足够强度满足其承载要求。从生物学相容性角度出发，植入物中的孔隙结构为细胞粘附和增殖提供合适的微观环境，并实现其利用率的最大化。已发表文献中可见，现有植入物的结构设计大多只考虑单轴载荷，针对需要承受弯曲载荷的植入物设计较少。然而人体中很多骨骼需要承受弯曲载荷，例如人体下颌骨等。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种适于承载弯曲载荷的用于骨植入物的复合单元、多孔支架及制备方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

根据本发明的一个方面：一种用于骨植入物的复合单元，包括若干结构单元，所述结构单元包括第一承接面、第二承接面和呈圆台状的连接杆，多根所述连接杆的一端分别与第一承接面连接，多根所述连接杆的另一端分别与第二承接面连接，所述连接杆一端面的半径小于其另一端面的半径，所述第二承接面与相邻的结构单元的第一承接面依次合并以形成多孔结构，所述连接杆两端面的半径沿多孔结构的首端至尾端逐个递增，两个多孔结构尾端的第二承接面相合并以形成一个复合单元。

进一步地，所述第一承接面包括第一增强梁、第二增强梁和第一节点；两根所述第一增强梁相对设置，两根所述第二增强梁相对设置，所述第一节点设置在第一承接面的四角，所述第一增强梁和第二增强梁之间通过第一节点连接；所述第二承接面包括第三增强梁、第四增强梁和第二节点；两根所述第三增强梁相对设置，两根所述第四增强梁相对设置，所述第二节点设置于第二承接面的四角，所述第三增强梁和第四增强梁之间通过第二节点连接；所述连接杆的一端与第一节点连接，所述连接杆的另一端与相应的第二节点连接，且所述第一增强梁与第三增强梁相对应，所述第二增强梁与第四增强梁相对应，所述第二承接面的第三增强梁、第四增强梁和第二节点与相邻的结构单元的第一增强梁、第二增强梁和第一节点依次对应合并以形成多孔结构，两个多孔结构尾端的第三增强梁、第四增强梁和第二节点对应合并以形成一个复合单元。

进一步地，所述第一增强梁、第二增强梁、第三增强梁和第四增强梁均呈圆柱形。

进一步地，所述第一增强梁的半径沿多孔结构的首端至尾端逐个递增，所述第二增强梁的半径沿多孔结构的首端至尾端逐个递减。

进一步地，所述第三增强梁的半径沿多孔结构的首端至尾端逐个递增，所述第四增强梁的半径沿多孔结构的首端至尾端逐个递减。

进一步地，所述第一节点的半径与第一增强梁的半径、第二增强梁的半径和连接杆一端面的半径中的最大值相等；所述第二节点的半径与第三增强梁的半径、第四增强梁的半径和连接杆另一端面的半径中的最大值相等。

进一步地，多孔结构中相合并的第二承接面与第一承接面尺寸相等。