[發(fā)明專利]基于選擇性激光熔化技術(shù)的人工顳下頜關(guān)節(jié)及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310712553.5
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103750923A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志光;陳建宇;羅崇岱;張春雨;陳賢帥
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)附屬口腔醫(yī)院
• 主分類號: A61F2/30
• 分類號: A61F2/30
• 代理公司: 廣州番禺容大專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域，具體是一種基于選擇性激光熔化技術(shù)的人工顳下頜關(guān)節(jié)及其制造方法。

背景技術(shù)

顳下頜關(guān)節(jié)（TMJ）是頜面部具有轉(zhuǎn)動和滑動運動的左右聯(lián)動關(guān)節(jié)。腫瘤、創(chuàng)傷或骨折、先天性畸形和骨軟骨炎可導(dǎo)致顳下頜關(guān)節(jié)占位性病變或關(guān)節(jié)強直，嚴重影響咀嚼、吞咽、語言等重要功能，而腫瘤切除、骨性顳下頜關(guān)節(jié)強直手術(shù)及嚴重損傷等原因可導(dǎo)致下頜骨髁突缺失。為恢復(fù)面下1/3高度及顳下頜關(guān)節(jié)功能，需行顳下頜關(guān)節(jié)重建術(shù)。顳下頜關(guān)節(jié)重建術(shù)是利用自體組織移植或人工關(guān)節(jié)假體植入，重建接近生理狀態(tài)的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，恢復(fù)下頜骨髁突的外形及功能，減輕患者疼痛，預(yù)防關(guān)節(jié)疾病的進一步發(fā)展。

現(xiàn)有技術(shù)中的，人工顳下頜關(guān)節(jié)一般使用成品人工關(guān)節(jié)，其關(guān)節(jié)形態(tài)單一，為平面帶螺釘孔的鈦板加上上端半圓形仿髁突結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)不符合自然髁突的解剖形態(tài)，不能實現(xiàn)髁突的滑動以及轉(zhuǎn)動結(jié)合的功能性運動；此外，多數(shù)髁突假體為批量生產(chǎn)的成品，尺寸設(shè)計難以滿足每個患者的需要。

不難看出，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于選擇性激光熔化技術(shù)的人工顳下頜關(guān)節(jié)及其制造方法，采用選擇性激光熔化技術(shù)對人工顳下頜關(guān)節(jié)進行3D打印成型，人工顳下頜關(guān)節(jié)根據(jù)每個患者下頜形狀訂制，與患者的下頜結(jié)構(gòu)吻合程度極高。

一種基于選擇性激光熔化技術(shù)的人工顳下頜關(guān)節(jié)，包括：髁突、髁突頸部和設(shè)有釘孔的鈦板；髁突突起于髁突頸部上端的后緣；所述鈦板設(shè)置于髁突頸部下端。

進一步的，所述基于選擇性激光熔化技術(shù)的人工顳下頜關(guān)節(jié)還包括喙突；所述喙突突起于髁突頸部上端的前緣。

進一步的，所述髁突、髁突頸部和喙突，分別與患者下頜健側(cè)的髁突、髁突頸部和喙突的大小相等、形態(tài)對稱。

進一步的，所述鈦板上的釘孔數(shù)量不少于2個。

一種基于選擇性激光熔化技術(shù)的人工顳下頜關(guān)節(jié)的制造方法，包括以下步驟：

S1、掃描，用CT掃描獲取患者顳下頜的基礎(chǔ)三維外形數(shù)據(jù)；

S2、建模，對基礎(chǔ)三維外形數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)手術(shù)截骨情況，將健側(cè)截斷平面以上的髁突、髁突頸部及喙突結(jié)構(gòu)做矢狀面翻轉(zhuǎn)，并在翻轉(zhuǎn)后髁突頸部下端的頰側(cè)添加與患者下頜骨表面完全吻合的鈦板，以建立所述人工顳下頜關(guān)節(jié)的三維計算機模型；

S3、連接設(shè)計，對所述人工顳下頜關(guān)節(jié)的三維計算機模型進行連接設(shè)計；

S4、生成工藝參數(shù)，對所述人工顳下頜關(guān)節(jié)的三維計算機模型進行分層處理，生成相應(yīng)的掃描路徑，保存并導(dǎo)出相應(yīng)的工藝參數(shù)；

S5、3D打印，將所述工藝參數(shù)導(dǎo)入3D打印設(shè)備，進行3D打印；

S6、噴砂，對3D打印制得的半成品進行噴砂處理。

進一步的，所述步驟S5具體包括以下步驟：

S501、所述3D打印設(shè)備設(shè)有基板，在基板上均勻鋪上鈦粉層；

S502、利用高能激光按掃描路徑掃描基板上的鈦粉層，使鈦粉層融化冷卻固結(jié)在基板上；

S503、在已經(jīng)固結(jié)的鈦粉層上再鋪上新的鈦粉層，并按掃描路徑對新的鈦粉層進行激光掃描；

S504、重復(fù)步驟S503，直至人工顳下頜關(guān)節(jié)完全成型，再將成型的人工顳下頜關(guān)節(jié)從基板上取出。

進一步的，所述工藝參數(shù)包括人工顳下頜關(guān)節(jié)工件的擺放位置、擺放方式以及激光的掃描方式、掃描速度、功率和光斑直徑。

進一步的，所述激光的功率為50-200W，激光的光斑直徑為50-180μm，激光的掃描速度為50-500mm/s。

進一步的，所述鈦粉層的厚度為10-80μm；所述鈦粉層由球狀顆粒純鈦粉末組成，球狀顆粒純鈦粉末直徑為10-100μm。

進一步的，所述步驟S501至步驟S504，人工顳下頜關(guān)節(jié)工件均在99.999wt.%的氬氣保護環(huán)境中進行成型加工。

本發(fā)明所提供的一種基于選擇性激光熔化技術(shù)的人工顳下頜關(guān)節(jié)及其制造方法，采用選擇性激光熔化技術(shù)對人工顳下頜關(guān)節(jié)進行3D打印成型，制造柔性程度高，人工顳下頜關(guān)節(jié)能根據(jù)患者的下頜結(jié)構(gòu)個性訂制，與患者下頜結(jié)構(gòu)具有極高的吻合度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。