[发明专利]一种透明的新型脑骨替代装置及其制备方法

说明书

本发明提供一种透明的新型脑骨替代装置及其制备方法，涉及颅骨修复技术领域，旨在解决现有脑骨替代装置无法完全满足患者精细化要求、热导率高，容易造成脑组织热损伤、不利于光学成像和观察、系统匹配度差的问题；包括刚性网状支架和浇注于刚性网状支架上的柔性材料层；所述刚性网状支架包括一闭合边框以及设在闭合边框内的网架，所述网架的外周与闭合边框固定连接。该脑骨替代装置由透明的柔性聚合物材料浇注于刚性的网状支架中复合形成，具有可以与脑机接口、光遗传和脑部药物注射治疗等技术有机结合在一起用于各类神经疾病的治疗以及神经科学的研究的潜力，这将为神经疾病的治疗以及神经科学的研究提供新的思路和途径。

技术领域

本发明涉及颅骨修复技术领域，具体为一种透明的新型脑骨替代装置及其制备方法。

背景技术

头盖骨作为大脑的外部保护，对于维持生命安全至关重要。而因颅骨闭合不全、畸形等先天缺陷或者是脑外伤和开颅手术等导致的颅骨缺损是常见的疾病。其通常会引发颅骨缺损综合征、感染、脑积水、偏瘫等复杂的并发症，颅骨缺损的患者也常会有较重的不安全感等思想负担甚至更严重的心理疾病。颅骨缺损的时间愈长，颅骨缺损综合征及继发性脑损害的发生率愈高。为了恢复颅腔的密闭性，保持生理性颅内压稳定，减轻颅骨缺损综合征，对颅骨缺损面积较大，无肌肉覆盖，无禁忌症的患者进行颅骨修补是非常必要的。

目前用于颅骨修补的常用材料除自体颅骨和异体骨外还有医用钛合金、钛网、生物玻璃、骨水泥(PMMA)、羟基磷灰石、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮(PEEK)等人工材料。由这些人工材料构成的脑骨替代物虽然一定程度上达到了恢复颅腔密闭性、保持颅内压稳定的作用且一定程度上满足了生物力学性能和组织兼容性的要求，但现有的脑骨替代装置仍然存在以下问题：(1)无法完全满足患者缺损部位的精细化要求；(2)单一的钛合金、钛网等金属材料有高的热导率，很容易造成脑组织的热损伤；(3)不透明使得不利于脑部损伤区域的光学成像和观察；(4)无法与用于电刺激、光刺激治疗或给药治疗等的脑机接口系统相匹配。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种透明的新型脑骨替代装置及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种透明的新型脑骨替代装置，包括刚性网状支架和浇注于刚性网状支架上的柔性材料层；所述刚性网状支架包括一闭合边框以及设在闭合边框内的网架，所述网架的外周与闭合边框固定连接。

优选地，所述闭合边框和网架一体成型。

优选地，所述闭合边框的上端面对称设有两个半圆弧形耳朵，所述闭合边框的底端侧壁设有卡槽。

优选地，所述柔性材料层的底面设有柔性神经电极，所述柔性神经电极的引线经由闭合边框的内边缘引出。

优选地，所述柔性材料层在浇注成型后可结合注射器注射及吸取液体。

优选地，还包括顶部保护盖和螺钉，所述闭合边框上设有与其配合的螺孔。

优选地，所述刚性网状支架可以承受的最大载荷在100-900N之间。

优选地，所述柔性材料包括钛合金、钛、生物玻璃、羟基磷灰石、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮中任一种。

优选地，所述柔性材料包括聚二甲基硅氧烷、有机玻璃、聚酰亚胺、Su-8、聚氨酯、聚酯碳酸酯、聚碳酸酯、环氧树脂中任意一种。

优选地，所述柔性材料层的透光率大于90％。

优选地所述柔性材料层无自发荧光。

优选地，所述柔性材料层是透明的。

优选地，所述柔性材料具有良好的绝热特性，其导热系数≤0.064W/(m·℃)。