[发明专利]一种颅骨修补片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种颅骨修补片及其制备方法，颅骨修补片由一层碳纤维针织布与一层或两层碳纤维布叠加构成；所述碳纤维布由碳纤维机织布和碳纤维非织造布叠加构成；碳纤维针织布与碳纤维布的碳纤维间均填充有基体碳和/或碳化硅。该颅骨修补片具有质量轻、生物相容性好、化学稳定性好、力学性能与人体骨相近、疲劳性好、可设计性强、无伪影等特点，特别适合颅骨修补使用。

技术领域

本发明涉及一种颅骨修补片，具体涉及一种碳纤维复合材料颅骨修补片及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。

背景技术

因创伤、感染、肿瘤、手术等造成直径大于3厘米以上的颅脑缺损，就可能产生临床症状。为保持颅腔封闭、患者外形修复、避免生理异常等，需要进行颅骨修复手术。

用于颅骨修补的材料主要有自体骨，及人工高分子、金属等材料都是颅骨修补的常用材料。相比而言，钛合金在钢性、强度、可塑性及生物相容性方面已较理想，但其存在一定缺陷：(1)机械相容性欠佳，应力分布不均匀、植入物松动或脱位，局部致骨质疏松、骨吸收、骨折、骨愈合延缓等。(2)边缘通常较锋利易损伤皮肤，造成植入物的外露；(3)导热系数高，可导致患者在温差较大下有不适感。(4)强度和硬度均低于颅骨组织，耐冲击时易产生塑性变形。(5)医学检查有伪影，会影响后期诊断与康复治疗。碳材料具有很好的生物相容性，其在生物医用的多方面得到应用，但是现有技术中还未见采用碳材料成功设计及制备颅骨修补片的相关报道。

发明内容

针对现有技术中的颅骨修补片存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供了一种碳纤维编制和仿形相结合的碳纤维复合材料颅骨修补片，该颅骨修补片具有质量轻、生物相容性好、化学稳定性好、力学性能与人体骨相近、疲劳性好、可设计性强、无伪影等特点，特别适合颅骨修补使用。

本发明的另一个目的是在于提供一种步骤简单、原料易得制备颅骨修补片的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种颅骨修补片，其由一层碳纤维针织布与一层或两层碳纤维布叠加构成；所述碳纤维布由碳纤维机织布和碳纤维非织造布叠加构成；碳纤维针织布与碳纤维布的碳纤维间均填充有基体碳和/或碳化硅。

本发明的颅骨修补片中的碳纤维机织布和碳纤维针织布均由长碳纤维构成，其中碳纤维机织布的碳纤维含量高，主要提供强度支持，其中碳纤维针织布孔隙率高，可为后续新生组织提供有利空间；而碳纤维非织造布为短纤维构成，其可以设置在最表层，设置在表层时，利用其本身孔隙率高的特点，可为羟基磷灰石的附着提供大量有效表面，同时利用其短纤维刺入内层碳纤维布内部，起到铆接作用，且有利于羟基磷灰石渗入至碳纤维布内部，从而可以有效利用颅骨修补片孔隙内部和表面的羟基磷灰石引导组织生长，以提高颅骨修补片与组织的结合能力。碳纤维非织造布也可以设置在碳纤维针织布和碳纤维机织布之间，起到填充作用，并且利用短纤维的刺穿作用起到层间铆接，且使表层碳纤维机织布表面产生孔隙，有利于为羟基磷灰石的附着提供有效表面，且有利于羟基磷灰石渗入碳纤维机织布内部，从而引导组织生长至颅骨修补片内部，有利于提高颅骨修补片与组织的结合能力。

优选的方案，所述基体碳包括热解碳、树脂碳、沥青碳中至少一种。

优选的方案，碳纤维针织布与碳纤维布之间，以及碳纤维机织布和碳纤维非织造布之间均采用碳纤维通过逐层针刺方式或穿刺方式进行铆接，铆接点面密度为5点/cm²～25点/cm²。通过采用适当的铆接点面密度可以提高碳纤维针织布与碳纤维布之间，以及碳纤维机织布和碳纤维非织造布之间的结合强度。

优选的方案，所述颅骨修补片中心设有固定-引流孔，孔间距为1cm～3cm，孔径为0.1cm～0.3mm。所述颅骨修补片也可以进一步在四周设有固定孔，孔间距为0.5cm～1cm，孔径为0.1cm～0.3mm。