[發明專利]一種變密度結構單元及骨小梁植入體

有效

• 申請號: 201910853883.3
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110584837B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 李發發
• 申請（專利權）人: 北京力達康科技有限公司
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28;A61F2/30
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種變密度結構單元及骨小梁植入體，變密度結構單元為由多個三角形基本結構單元向不同空間方向規律拼接構成的空間立體結構；三角形基本結構單元由三個絲柱呈三角形連接構成，兩個相鄰的三角形基本結構單元的絲柱共邊；三角形基本結構單元的面積沿著變密度結構單元的豎直方向由上至下梯度減小。骨小梁植入體由至少一個變密度結構單元陣列拼接構成。變密度結構單元，呈非對稱結構，具有梯度密度變化，其孔隙率大，便于骨的長入，更趨近于人體真是骨小梁的分布情況。骨小梁植入體具有孔徑梯度變化，孔隙率大，便于骨長入，能夠實現術后快速的生物固定，受力分布均勻，能承受各個方向的外部載荷，植入后更穩定，降低骨溶解的概率。

技術領域

本發明涉及假體領域，特別是指一種變密度結構單元及骨小梁植入體。

背景技術

目前，現有的骨小梁結構設計的方法是，利用均一對稱的結構單元1進行鏤空，均一對稱的結構單元1的結構示意圖如圖1所示，均一對稱的結構單元1的俯視圖如圖2所示，或者進行無序的隨機分布。由均一對稱的結構單元1構成的現有的骨小梁植入體2的俯視圖如圖3所示、側視圖如圖4所示，現有的骨小梁植入體2的密度均布，不呈梯度變換，現有的骨小梁植入體2無法模擬真實人體骨頭內部的骨小梁變密度的分布情況。現有的骨小梁植入體2植入人體后的應力分布不能夠梯度變化，結構的彈性模量也無法像真實人體骨頭那樣變化分布。容易造成應力遮擋，發生骨溶解等不良癥狀。

綜上所述，如何有效地解決目前骨小梁植入人體后，植入體的應力分布不均勻、植入體的彈性模量不能模擬人體的彈性模量和易發生骨溶解的技術問題，是目前本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變密度結構單元及骨小梁植入體，用于解決現有技術中骨小梁植入體植入人體后植入體的應力分布不均勻和易發生骨溶解的問題。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種變密度結構單元，所述變密度結構單元為由多個三角形基本結構單元向不同空間方向規律拼接構成的空間立體結構；

所述三角形基本結構單元由三個絲柱呈三角形連接構成，兩個相鄰的所述三角形基本結構單元的絲柱共邊，相鄰絲柱之間形成孔隙；

所述三角形基本結構單元的面積沿著所述變密度結構單元的豎直方向由上至下梯度減小。

其中，所述三角形基本結構單元的絲柱的絲徑為0.25mm。

其中，所述變密度結構單元的材料為Ti6Al4V。

其中，所述三角形基本結構單元的孔徑由上至下梯度減小。

其中，所述三角形基本結構單元的彈性模量由上至下梯度增大。

其中，所述變密度結構單元的體積為3mm*3mm*3mm；

所述變密度結構單元的最大孔徑為2mm、最小孔徑為200μm；

所述變密度結構單元的孔隙率為88.7％。

一種骨小梁植入體，所述骨小梁植入體由至少一個所述變密度結構單元陣列拼接構成。

其中，所述骨小梁植入體的不同所述絲柱之間的連接處形成節點，所述節點包括至少四條空間規律分布的絲柱。

其中，所述骨小梁植入體豎直方向的上部連接截骨；

所述骨小梁植入體的頂端呈錐形結構。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：

上述方案中，

(1)本實施例的提供的變密度結構單元，呈非對稱結構，具有梯度密度變化，其孔隙率大，便于骨的長入；