[發(fā)明專利]生物學(xué)仿生多孔假體及其使用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911354329.7
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN113017931A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉非
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海昕健醫(yī)療技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): A61F2/28
• 分類號(hào): A61F2/28;A61F2/30
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本發(fā)明提供一種生物學(xué)仿生多孔假體及其使用方法。生物學(xué)仿生多孔假體一種生物學(xué)仿生多孔假體，用于填充在患骨缺損處，包括對(duì)應(yīng)皮質(zhì)骨的第一填充塊及對(duì)應(yīng)松質(zhì)骨的第二填充塊，所述第一填充塊和第二填充塊一體成型且均呈三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述第一填充塊和第二填充塊均包括由若干晶體單元陣列排布構(gòu)成的孔隙結(jié)構(gòu)，所述第一填充塊和第二填充塊的晶體單元結(jié)構(gòu)不同，且第一填充塊的孔隙結(jié)構(gòu)的孔隙率小于第二填充塊的孔隙結(jié)構(gòu)的孔隙率。如此設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)在不同修復(fù)部位保持不同材質(zhì)密度和疏松度的目的，達(dá)到與天然骨組織相匹配的力學(xué)性能，從而既保證了強(qiáng)度，又利于表面骨長入，還利于形成有效的生物固定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)療領(lǐng)域，尤其涉及一種生物學(xué)仿生多孔假體及其使用方法。

背景技術(shù)

人體由骨架支撐，骨架包括若干骨骼。而骨骼的骨頭并不是全部都是實(shí)心結(jié)構(gòu)，外部骨頭即皮質(zhì)骨基本上是實(shí)心結(jié)構(gòu)，僅存在少數(shù)哈弗氏管，而自皮質(zhì)骨向內(nèi)部的是可稱為松質(zhì)骨的海綿狀骨頭。松質(zhì)骨由小梁骨的蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)界定出許多充斥有流動(dòng)骨髓、干細(xì)胞和一些脂肪細(xì)胞的空間或空穴。在這些骨髓空穴中存在幫助降解現(xiàn)有骨頭的各種高度特化細(xì)胞(即破骨細(xì)胞)以及相應(yīng)產(chǎn)生新骨的細(xì)胞(即成骨細(xì)胞)，以更換被降解的細(xì)胞或者可能另外因如損傷或疾病等因素而失去的細(xì)胞。

骨缺損是一種臨床常見病癥，感染，腫瘤，創(chuàng)傷，骨髓炎后的手術(shù)清創(chuàng)等各種先天性疾病是導(dǎo)致骨缺損的主要原因。根據(jù)骨缺損的范圍大小，骨骼的穩(wěn)定性會(huì)受到不同程度的影響，失去了穩(wěn)定性的骨骼對(duì)外來沖擊的耐受性明顯較差，因而在輕微外力的作用下極有可能發(fā)生二次骨折。另外，由于失去部分骨質(zhì)，病患的骨折愈合，臥床休息和固定的時(shí)間也會(huì)顯著延長，從而帶來一系列的并發(fā)癥。為了修復(fù)骨骼的穩(wěn)定性和避免出現(xiàn)二次骨折，需要及時(shí)對(duì)骨缺損進(jìn)行修復(fù)。

目前臨床上用于骨缺損修復(fù)的人工骨代替物主要存在較多問題。內(nèi)植物與骨骼彈性模量不匹配，植入后容易產(chǎn)生應(yīng)力遮擋現(xiàn)象，加速骨量丟失的同時(shí)二次骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加。內(nèi)植物不具備促進(jìn)骨折愈合的生物學(xué)功能，僅提供骨折愈合所需的穩(wěn)定環(huán)境。由于傳統(tǒng)加工工藝的限制導(dǎo)致填充物的形態(tài)與缺損不匹配，會(huì)造成磨損并有可能再次造成骨折。目前傳統(tǒng)工藝加工的多孔材料孔隙率以及孔隙形狀不規(guī)則影響骨整合效果。人體的骨組織形態(tài)復(fù)雜，極具個(gè)性尺寸特征，同時(shí)具有獨(dú)特的力學(xué)特征，在設(shè)計(jì)制作假體時(shí)，精確仿生重構(gòu)病制備與天然人體骨組織相匹配是關(guān)鍵點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

因此，確有必要提供一種生物學(xué)仿生多孔假體及其使用方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生物學(xué)性能良好的生物學(xué)仿生多孔假體及其使用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種生物學(xué)仿生多孔假體，用于填充在患骨缺損處，包括對(duì)應(yīng)皮質(zhì)骨的第一填充塊及對(duì)應(yīng)松質(zhì)骨的第二填充塊，所述第一填充塊和第二填充塊一體成型且均呈三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述第一填充塊和第二填充塊均包括由若干晶體單元陣列排布構(gòu)成的孔隙結(jié)構(gòu)，所述第一填充塊和第二填充塊的晶體單元結(jié)構(gòu)不同，且第一填充塊的孔隙結(jié)構(gòu)的孔隙率小于第二填充塊的孔隙結(jié)構(gòu)的孔隙率。

進(jìn)一步地，所述晶體單元包括若干基點(diǎn)及由基點(diǎn)延伸出以形成空間形狀的若干側(cè)棱，自位于第一填充塊和第二填充塊交界處的若干基點(diǎn)分別向第一填充塊和第二填充塊延伸的側(cè)棱各自形成不同的晶體單元結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述第一填充塊的晶體單元為鉆石晶體，所述第二填充塊的晶體單元為蜂巢晶體。

進(jìn)一步地，所述第一填充塊的鉆石晶體之間的孔隙率范圍是60%-70%，所述第二填充塊的蜂巢晶體之間的孔隙率范圍是70%-80%。

進(jìn)一步地，所述第一填充塊和第二填充塊的孔徑范圍是300-1000μm。

進(jìn)一步地，所述第一填充塊的晶體單元的尺寸小于第二填充塊的晶體單元的尺寸，所述第一填充塊的晶體單元的密度大于第二填充塊的晶體單元的密度。