[发明专利]骨缺损修复支架及构建方法、制备方法、计算机可读存储介质、设备

说明书

本发明提供一种骨缺损修复支架及构建方法、制备方法、计算机可读存储介质、设备，所述骨缺损修复支架包括骨缺损修复支架本体和融合面层，所述骨缺损修复支架本体与骨质的接触面设有所述融合面层，所述骨缺损修复支架本体具有中空内腔，所述融合面层为多孔结构，所述骨缺损修复支架的材料为钽金属或钽合金。本发明的骨缺损修复支架有效地避免应力遮挡效应，降低二次骨折的风险；钽金属或钽合金为亲生物金属，其本身对于人体没有任何毒副作用，具有优秀的内植物生物学性能，具有促进骨缺损修复的作用；钽金属或钽合金的多孔结构有利于新生骨长入材料内部，取得良好的骨整合效果。

技术领域

本发明属于骨修复技术领域，特别是涉及一种骨缺损修复支架及构建方法、制备方法、计算机可读存储介质、设备。

背景技术

骨缺损是一种临床常见病症，感染，肿瘤，创伤，骨髓炎后的手术清创等各种先天性疾病是导致骨缺损的主要原因。根据骨缺损的范围大小骨骼的稳定性会受到不同程度的影响，失去了稳定性的骨骼对外来冲击的耐受性明显较差，因而在轻微外力的作用下即有可能发生二次骨折。另外，由于失去的部分骨质，病患的骨折愈合，卧床休息和固定的时间也会显著延长，从而带来一系列的并发症。为了修复骨骼的稳定性和避免出现二次骨折，需要及时对骨缺损进行修复。

目前，临床上修复骨缺损的方法有自体或者异体骨移植，人工骨替代等。自体或者异体骨移植存在着不同程度的缺陷：1)自体骨移植会额外增加手术创伤和手术时间.可供骨源有限.移植骨的形态、大小等方面不易满足要求，取骨区可能出现感染、疼痛等并发症。2)同种异体骨移植可能引起血源性疾病的传播及引起免疫反应干扰骨愈合等缺点；另外同种异体骨仅有骨传导作用而无骨诱导作用。移植术后骨折愈合可能相对较慢。因此，临床目前急需一种能够完美代替自体或者同种异体骨的人工骨缺损修复材料。

发明内容

目前临床上用于骨缺损修复的人工骨代替物主要存在以下问题：1)内植物与骨骼弹性模量不匹配，植入后容易产生应力遮挡现象，加速骨量丢失的同时二次骨折的风险增加；2)内植物不具备促进骨折愈合的生物学功能，仅提供骨折愈合所需的稳定环境；3)由于传统加工工艺的限制导致填充物的形态与缺损不匹配，会造成磨损并有可能再次造成骨折；4)目前传统工艺加工的多孔材料孔隙率以及孔隙形状不规则影响骨整合效果。针对以上存在的问题，本发明提供一种骨缺损修复支架，所述骨缺损修复支架包括骨缺损修复支架本体和融合面层，所述骨缺损修复支架本体与骨质的接触面设有所述融合面层，所述骨缺损修复支架本体具有中空内腔，所述融合面层为多孔结构，所述骨缺损修复支架的材料为钽金属或钽合金。本发明的骨缺损修复支架中钽金属或钽合金的弹性模量(186-191Gpa)，与不锈钢(186GPa)类似，高于钛合金(110GPa)，但是经过多孔化处理的钽金属或钽合金支架的弹性模量与钛合金相比则更接近与人体骨骼。因此，将其作为骨缺损填充材料可以有效地避免应力遮挡效应，降低二次骨折的风险；钽金属或钽合金为亲生物金属，其本身对于人体没有任何毒副作用，具有优秀的内植物生物学性能，具有促进骨缺损修复的作用；钽金属或钽合金的多孔结构有利于新生骨长入材料内部，取得良好的骨整合效果，从而提高骨缺损的修复质量。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一方面提供一种骨缺损修复支架，所述骨缺损修复支架包括骨缺损修复支架本体和融合面层，所述骨缺损修复支架本体与骨质的接触面设有所述融合面层，所述骨缺损修复支架本体具有中空内腔，所述融合面层为多孔结构，所述骨缺损修复支架的材料为钽金属或钽合金。

本发明第二方面提供上述骨缺损修复支架模型的构建方法，包括如下步骤：

1)构建骨三维模型；

2)确定切除范围，在所述骨三维模型上模拟切除得到切除后的骨三维模型，并以切除部分作为初始骨缺损修复支架模型；