[實用新型]一種碳/碳復合材料人工胸骨骨架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721060903.4
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN209136987U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 譚周建;易旭
• 申請（專利權）人: 湖南碳康生物科技有限公司
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28;A61L27/40;A61L27/08;A61L27/50
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本實用新型公開了一種碳/碳復合材料人工胸骨骨架，包括胸骨主體和肋骨連接支一體結構，所述肋骨連接支分布在胸骨兩側；人工胸骨骨架具有三層結構，中間層為碳/碳復合材料基層，上表層為高孔隙率碳層，下表層為熱解碳涂層、碳化硅涂層或熱解碳/碳化硅混合涂層。該人工胸骨骨架具有質量輕、比強度高、組織相容性好等優(yōu)點，使用方便。

技術領域

本實用新型涉及一種人工胸骨骨架，特別涉及一種由碳材料人工胸骨骨架，具體涉及一種碳/碳復合材料人工胸骨骨架，屬于生物醫(yī)用材料領域。

背景技術

由于胸骨腫瘤、縱膈腫瘤及嚴重胸骨感染等原因切除胸骨，導致大面積骨性胸壁缺如，通常需進行骨性胸壁重建，以維持胸廓的完整性、穩(wěn)定性和對縱膈臟器的保護。

胸骨重建近些年開始得到關注，傳統(tǒng)的手段如自體組織移植，其取材有限，一般僅能實現(xiàn)覆蓋、力學性能不理想，現(xiàn)有的人工材料如骨水泥、聚四氟乙烯補片、甲基丙烯酸樹脂、金屬板(鈦合金、形狀記憶合金、不銹鋼剛等)、有機玻璃板和鋼絲網(wǎng)等材料也存在強度不足或強度過大的力學相容性的問題。如中國實用新型專利(申請?zhí)枮镃N201320881169.3)公開了一種人工胸骨柄，包括胸骨柄體和胸骨柄架，所述的胸骨柄體與胸骨柄架間帶有生理弧度的連接，所述的胸骨柄體上設置有胸鎖關節(jié)重建固定底座和第一肋骨固定底座，所述的胸骨柄架上設置有固定于第2、3肋間的第一環(huán)抱式固定爪和固定于第3、4肋間的第二環(huán)抱式固定爪；該胸骨柄最大的優(yōu)點是固定牢固，重建符合生理結構，保留部分胸鎖關節(jié)的活動度，手術后不影響上肢功能。中國實用新型專利(申請?zhí)枺篊N201520015890.3)公開了一種人工胸骨骨架，包括人工胸骨柄和人工胸骨體，所述人工胸骨柄與人工胸骨體為一體連接，所述人工胸骨柄的頂端與胸鎖關節(jié)連接處為光滑關節(jié)曲面，所述人工胸骨體的兩側設有若干個人工肋骨，所述人工肋骨的端部設有與肋骨殘端固連的連接構件；其最大的優(yōu)點是結構簡單，手術操作簡便，對于組織的刺激性小，不易損壞周邊連接的完好骨骼關節(jié)，有效恢復胸壁的骨性結構，保護胸腔臟器。中國實用新型專利(申請?zhí)枺篊N201520940848.2)公開了一種3D打印鈦合金胸骨替代件，該替代件包括胸骨部分和肋骨部分，其中胸骨部分頂端與胸骨的結合位置均勻的開有替代件固定螺孔，所述胸骨部分底端設計為蝶尾狀，左、右蝶尾對應替代的最后一級肋骨位置，且蝶尾狀胸骨部分亦開有替代件固定螺孔；所述的各級肋骨部分外端與對應肋骨的結合位置均開有替代件固定螺孔安裝固定。其采用鈦合金材料作為替代件的制成材料，最大的優(yōu)點是使替代件與原骨完美接合，縮短了手術時間，提高了手術效率。這些人工胸骨都存在一定的優(yōu)勢，但是最大的缺點是在于其采用鈦合金或形狀記憶合金等傳統(tǒng)材料，生物相容性較差，且醫(yī)學成像有偽影，不利于后續(xù)治療。

實用新型內容

為了解決現(xiàn)有的人工胸骨存在的不足，本實用新型的目的是在于提供一種由碳/碳復合材料構成的質量輕、比強度高、組織相容性好、醫(yī)學成像無偽影、使用方便的人工胸骨骨架。

為了實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型提供了一種碳/碳復合材料人工胸骨骨架，其包括胸骨主體和肋骨連接支一體結構，所述肋骨連接支分布在胸骨主體兩側；人工胸骨骨架具有三層結構，中間層為碳/碳復合材料基層，上表層為高孔隙率碳層，下表層為熱解碳涂層、碳化硅涂層或熱解碳/碳化硅混合涂層。

優(yōu)選的方案，所述碳/碳復合材料基層的碳纖維含量為30％～90％。

優(yōu)選的方案，所述高孔隙率碳層的孔隙率為20％～60％。

優(yōu)選的方案，所述熱解碳涂層、碳化硅涂層或熱解碳/碳化硅混合涂層的厚度為10～500μm。

優(yōu)選的方案，所述胸骨主體和肋骨連接支上均設有若干縫合孔。

較優(yōu)選的方案，所述碳/碳復合材料人工胸骨骨架的總體積密度為1.2～2.0g/cm³。