[發(fā)明專利]具有復雜型面的高強度復合材料骨軟骨支架的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410211521.1
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103989541A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 連芩;李滌塵;夏顯超;陳成;賀健康;劉亞雄;靳忠民
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發(fā)明涉及一種高強度復合材料骨軟骨支架的制備方法，具體涉及一種具有復雜型面的高強度復合材料骨軟骨支架的制備方法。

背景技術

關節(jié)疾病正影響著全球約4億患者的生活，中國骨關節(jié)病患者約占30％，由于退變、創(chuàng)傷、炎癥等因素破壞關節(jié)軟骨和其下方的軟骨下骨板的結構與功能，導致關節(jié)功能減退或喪失。雖然臨床上已有對小面積的骨軟骨缺損的治療方法，但是大段骨軟骨缺損的修復治療仍然是醫(yī)學界的一個國際性難題。

已有的高強度水凝膠、生物陶瓷、高分子復合材料具有較高的力學性能和良好的生物學性能。因此，將高強度水凝膠與陶瓷等材料復合制造的骨軟骨組織工程支架為上述問題的解決提供了新的思路。但是具有復雜型面的支架的復合制備過程中存在著軟材料復雜型面成型難，外觀形貌難控制的問題。是因為現(xiàn)有的方法是先完成水凝膠塊制備，然后通過后期加工成所需要的形狀，而水凝膠的高含水性導致其后期的復雜形貌加工成型困難，即便是通過模具完成了水凝膠復雜型面的成型，其與陶瓷等硬材料的穩(wěn)定地結合仍然是個難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種具有復雜型面的高強度復合材料骨軟骨支架的制備方法，該方法在制備具有復雜型面的高強度復合材料骨軟骨支架的過程中復雜型面成型容易。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的具有復雜型面的高強度復合材料骨軟骨支架的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)繪制骨的三維立體模型，并繪制軟骨的第一三維立體模型，再根據(jù)軟骨的第一三維立體模型繪制軟骨的第二三維立體模型，其中，軟骨的第一三維立體模型的厚度大于軟骨的第二三維立體模型的厚度，然后再根據(jù)軟骨的第一三維立體模型制備第一模具，并根據(jù)軟骨的第二三維立體模型制備第二模具；

2)在骨的三維立體模型中繪制發(fā)散式貫通管道模型，再根據(jù)所述骨的三維立體模型及發(fā)散式貫通管道模型通過生物陶瓷材料制備陶瓷骨支架，然后將連接介質(zhì)穿過陶瓷骨支架中的發(fā)散式貫通管道并伸出到所述發(fā)散式貫通管道外，再將粘結介質(zhì)溶液注入到所述發(fā)散式貫通管道中，當粘結介質(zhì)溶液凝固后，連接介質(zhì)與陶瓷骨支架相連接，得復合材料骨支架；

3)將復合材料骨支架的下端面放入到第二模具中，固定后，將第一種水凝膠溶液注入到第二模具中，固化后，成型為第一層水凝膠，再將帶有第一層水凝膠的復合材料骨支架放置到第一模具中，固定后，注入第二種水凝膠溶液，浸泡后固化成型，得具有復雜型面的高強度復合材料骨軟骨支架。

步驟1)中第一三維立體模型的厚度為第二三維立體模型的厚度的3-5倍。

步驟2)中連接介質(zhì)的下端伸出到發(fā)散式貫通管道外1～2mm。

步驟3)中浸泡的時間為24～26h。

步驟3)中復合材料骨支架與第二模具及第一模具分別通過第一螺栓及第二螺栓固定。

所述第一螺栓及第二螺栓的長均為55-60mm，直徑均為3-4mm。

所述第一模具及第二模具均為開合結構，第一模具的上端及第二模具的上端均設有澆冒口，開合結構的側(cè)面均設有四個通孔，所述通孔的直徑為3-4mm，開合結構的開合面上設有密封結構，所述密封結構由第一凸起及溝槽構成，密封結構位于通孔與軟骨的成型面之間，其中，所述三角形結構為等邊三角形結構，三角形結構的邊長為2-3mm。

所述發(fā)散式貫通管道包括上部結構及下部結構，上部結構包括圓柱型結構及設于圓柱型結構下端的半球體結構，下部結構由中心管道及若干組管道組成，任意一組管道中各管道的軸線與半球體結構表面的交點均勻分布于圓上，各組管道對應圓的圓心均位于圓柱型結構的軸線上，且相鄰兩個圓的圓心距為固定值，各管道的軸線相交于半球體結構的球心處，中心管道的軸線與圓柱型結構的軸線相重合。

所述下部結構包括7-9組管道，半球體結構的直徑為9-13mm，各組管道中管道的數(shù)目為2-26個，每個管道的直徑為1-3mm。

所述復合材料骨支架的側(cè)面設有第二凸起。

本發(fā)明具有以下有益效果：