[發明專利]一種多螺旋擠出裝置及3D打印機

在審

• 申請號: 202110571904.X
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113276249A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 林承雄;王耀程;黃正宇;吳婷婷;周新婷
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院健康醫學研究所
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B3/22;B33Y30/00;A61B17/56
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃奕東

本發明公開了一種多螺旋擠出裝置及3D打印機，其中多螺旋擠出裝置包括料筒，料筒內設有至少一個隔板，隔板用于平均分隔料筒的內部形成至少兩個腔體，本多螺旋擠出裝置的料筒安裝于3D打印機的打印頭上，各腔體內儲存漿料，并連接輸出通道，通過驅動機構驅動料筒旋轉，帶動各輸出通道旋轉出料，各輸出通道圍繞料筒的旋轉軸線周向分布，從而使各漿料相互纏繞形成多螺旋結構，經逐層疊加打印最終形成線條結構為多螺旋結構的支架，具有多螺旋線條結構的支架相對于目前的單層結構、雙層結構和核殼結構等支架結構，具有更好的力學性能，支架具備更好的韌性，此發明涉及用于治療骨組織缺損的3D打印支架技術領域。

技術領域

本發明涉及用于治療骨組織缺損的3D打印支架技術領域，特別是涉及一種多螺旋擠出裝置及3D打印機。

背景技術

3D打印可降解的陶瓷支架是當前治療大面積骨組織缺損的新方法。相較于自體骨移植及異體骨移植，具有結構可控，制作快捷，來源廣泛且不存在宿主排斥反應等特點，植入體內后能夠可實現骨組織缺損填補，恢復病人組織結構的完整性，更重要的能促進新骨組織和新生血管的形成，最終實現病損骨組織的再生性修復。

在現代醫學中，3D打印技術因其操作簡單、打印支架精度高、打印過程可控等優勢常用來制備骨修復支架。通過在三維設計軟件中完成對需要打印支架結構的建模，將其導入到3D打印設備的電腦中，層層打印后固定，干燥，燒結等步驟得到所需要的骨移植支架。目前對于3D打印支架的結構設計主要集中于單層結構，雙層結構，核殼結構以及中空(多孔)結構。

當前常見的3D打印支架結構，如單層結構、多層結構、多孔結構雖然制備工藝簡單、漿料制備便捷，但均存在一定的缺點。單層或者雙層結構的支架其漿料機械混合為主，其不同漿料的優勢性能折中；核殼結構的支架在纖維形式上有所突破，但核殼結構存在與體液接觸有先后秩序，其降解及與宿主作用的時間也存在快慢先后，且核殼界面對力學性能有一定的影響；中空結構則犧牲了力學性能以獲得更大的孔隙率；此外，目前的載細胞組織支架存在成骨活性較高，但是其力學性能遠低于常規骨的硬度。

因此，合適的支架結構、以及相應的打印支架的擠出裝置、打印機十分重要。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種多螺旋擠出裝置及3D打印機，能夠打印出具有多螺旋線條結構的支架，以實現力學性能的改進等。

根據本發明的第一方面實施例，提供一種多螺旋擠出裝置，包括：料筒，所述料筒內設有至少一個隔板，所述隔板用于分隔所述料筒的內部形成至少兩個腔體，所述腔體用于儲存漿料，各所述腔體連接有輸出通道；驅動機構，所述驅動機構用于驅動所述料筒旋轉，以帶動各所述輸出通道旋轉出料，各所述輸出通道圍繞所述料筒的旋轉軸線周向分布，以使各所述輸出通道輸出的漿料相互纏繞形成螺旋結構。

上述的多螺旋擠出裝置至少具有以下有益效果：本多螺旋擠出裝置的料筒安裝于3D打印機的打印頭上，料筒內設有至少一個隔板，隔板分隔料筒的內部形成至少兩個腔體，各腔體內儲存漿料，并連接輸出通道，通過驅動機構驅動料筒旋轉，帶動各輸出通道旋轉出料，由于各所述輸出通道圍繞所述料筒的旋轉軸線周向分布，從而使各漿料相互纏繞形成多螺旋結構，經逐層疊加打印最終形成線條結構為多螺旋結構的支架，具有多螺旋線條結構的支架相對于目前的單層結構、雙層結構和核殼結構等支架結構，具有更好的力學性能，支架具備更好的韌性。

根據本發明第一方面實施例所述的多螺旋擠出裝置，所述多螺旋擠出裝置還包括料筒蓋，所述料筒蓋與所述料筒的一端可拆卸連接，用以封閉所述腔體。

根據本發明第一方面實施例所述的多螺旋擠出裝置，所述驅動機構包括驅動組件和傳動組件，所述傳動組件傳動連接所述驅動組件和所述料筒蓋，所述驅動組件用于驅動所述傳動組件動作，通過所述傳動組件帶動所述料筒蓋和所述料筒旋轉。