[实用新型]一种3D打印梯度孔径医用多孔金属骨组织支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印医用金属植入物，具体涉及一种3D打印梯度 孔径医用多孔金属骨组织支架，其有利于骨组织长入，促进骨性愈合。

背景技术

3D打印制备多孔金属对于组织工程骨的发展有重要意义，减少了因自体骨 移植对患者身体造成的损伤，同时也避免了异体骨移植高昂的费用问题。瑞典 Arcam通过3D打印技术成功制备的金属合金臼杯、股骨干、脊柱及颅骨等骨科 植入物，其中部分多孔金属合金骨修复植入物已经在临床得以应用。

多孔金属打印主要采用目前如瑞典Arcam公司等依靠电子束熔炼(EBM)3D 打印技术制造的多孔金属，可以通过电脑设计结构精确控制微孔大小，孔隙率， 孔道走向及联通情况，其孔径最小可达到400微米，孔隙率最大可达85％。而选 择性激光熔炼技术(SLM)可以达到更高的精度(100微米)，可以更精确的控制 支架材料内部结构。

而现今3D打印微孔单一，多为单一结构的重复，往往是固定大小的孔径和 单一的孔道联通结构，而这与人体骨组织骨小梁结构并不相符，且不利于骨组 织长入，易造成骨组织和成纤维同时长入，大量的纤维组织导致纤维愈合而非 骨愈合。且随着组织长入，必然需要更大的爬行空间，而传统设计方案还导致 了骨组织长入后期出现生长空间不足的问题。EBM或SLM可以足够精确地控制内 部结构，但目前对结构设计的重视并不够，并没有充分发挥3D打印精确控制内 部结构的优势，单一重复的结构并不利于骨愈合。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术单一重复的微孔结构不利于骨组织长 入，骨组织植入物难以和自身骨达到骨性愈合的问题，提供一种3D打印梯度孔 径医用多孔金属骨组织支架，加强结构设计，制作孔隙渐变的组织工程骨支架， 通过呈梯度渐变的孔隙调控骨组织及成纤维等的长入，最终达到最佳的骨愈合。

本实用新型是通过以下方案实现的：

一种3D打印梯度孔径医用多孔金属骨组织支架，其整体为六面体结构，由 组件A、组件B和组件C紧密排列组成，组件A阵列于六面体结构最外层，组件 B阵列于次外层，组件C阵列于最内层；组件A、组件B、组件C均为六面体框 架结构，且组件A的孔径大于组件B的孔径，组件B的孔径大于组件C的孔径。

所述的一种3D打印梯度孔径医用多孔金属骨组织支架，其中，组件C由支 撑柱和引导杆构成，多条支撑柱连接构成六面体框架结构的边棱，引导杆位于 六面体框架结构每相对两个面的中心连线，相邻组件的引导杆互相连接；组件A 和组件B均由支撑柱、引导杆和分隔栅构成，分隔栅位于六面体框架结构每个 面的对角线位置，且组件B中分隔栅的数量少于组件A中分隔栅的数量。

所述的一种3D打印梯度孔径医用多孔金属骨组织支架，其中，组件B中分 隔栅的数量为组件A中分隔栅的数量的一半。

所述的一种3D打印梯度孔径医用多孔金属骨组织支架，其中，组件A中六 面体框架结构每个面上设有两条分隔栅，而组件B中六面体框架结构每个面上 仅设一条分隔栅。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型着重设计3D打印金属骨组织支架的细微结构，设计3种不同组 件，依据不同组件的排列调整孔隙的变化，每种组件分别包括支撑柱、分隔栅 和引导杆组成。本实用新型可以通过调整支撑柱的长度，进而依次改变分隔栅 的长度，从而改变孔隙面积进而改变孔径大小。因此本实用新型可以简单方便 的调整孔径。

本实用新型骨组织支架以六面体结构为基础，为了达到孔隙渐变的目的， 设计了分隔栅，以分隔栅改变孔隙的孔径。

本实用新型为了促进细胞组织爬行，为例骨组织支架设计了引导杆，着重 起到引导细胞迁移爬行的作用。更有利于骨组织沿引导杆方向长入金属支架内， 使组织和支架之间紧密结合，达到骨性愈合的目的。

本实用新型为孔径渐变的梯度孔径医用多孔金属骨组织支架，有利于细胞 组织有序合理的长入金属骨组织支架内部。同时支撑柱、分隔栅、引导杆的长 度可以进行调整，并带动孔径大小变化，方法简单有效，可以生产出不同孔径 梯度的渐变孔隙金属骨组织支架。

附图说明

图1是本实用新型3D打印梯度孔径医用多孔金属骨组织支架的整体结构示 意简图；

图2是本实用新型构建梯度孔隙结构的组件A结构示意图。

图3是本实用新型构建梯度孔隙结构的组件B结构示意图。