[发明专利]一种个性化双相髁突支架的制备方法

说明书

本发明公开了一种个性化双相髁突支架的制备方法，通过采集数据分离下颌骨数字模型；选取下颌骨数字模型中病损区对侧的数据，镜像对称映射到病损区，得到髁突头颈部假体模型，根据髁突组织结构形态，设计并打印出骨相支架；制备软骨相支架；在骨相支架头部表面喷涂致密层，利用“溶解‑粘连”工艺将软骨相支架与致密层相接，形成致密层骨‑软骨复合支架，从而构建髁突双相复合支架，在髁突双相复合支架上设计固位柄后，从而构成构建个性化双相仿生髁突支架，不仅解决了自体骨移植颞下颌关节重建无法恢复髁突形态且存在供骨区并发症的问题，还解决了现有假体其材料力学性能、降解周期不满足临床需求等问题。

技术领域

本发明属于人工关节设计与制备方法技术领域，具体涉及一种个性化双相髁突支架的制备方法。

背景技术

关节强直、外伤、肿瘤等疾病的发生，常导致颞下颌关节发生形态缺陷，功能丧失，对于这类骨性病变的患者，手术治疗是其必要的选择，但临床目前缺少有效的髁突植入或置换材料，多采用自体骨移植或者人工材料替换，但自体骨移植颞下颌关节重建无法恢复髁突形态以及存在供骨区并发症，现有人工材料因力学韧性要求、降解周期及术后感染等问题而难以取得理想的效果。随着组织工程的发展，双相复合材料的出现为人们寻找新的髁突组织材料提供了新的思路。

发明内容

本发明的目的是提供一种个性化双相髁突支架的制备方法，解决了自体骨移植颞下颌关节重建无法恢复髁突形态且存在供骨区并发症的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种个性化双相髁突支架的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、采集数据分离下颌骨数字模型；

步骤2、选取下颌骨数字模型中病损区对侧的数据，镜像对称映射到病损区，得到髁突头颈部假体模型，根据髁突组织结构形态，设计并打印出骨相支架；

步骤3、制备软骨相支架；

步骤4、在骨相支架头部表面喷涂致密层，利用“溶解-粘连”工艺将软骨相支架与致密层相接，形成致密层骨-软骨复合支架，从而构建髁突双相复合支架，在髁突双相复合支架上设计固位柄后，即得。

本发明的特点还在于：

步骤1具体为：采集患者头颅CBCT数据以DICOM格式导入医学图像处理软件Mimics，生成全头颅3D虚拟模型，从全头颅3D虚拟模型中将下颌骨模型进行分离。

步骤2具体为：通过输出为STL格式文件并导入Geomagic软件，模拟手术过程进行病损区截骨，然后进行逆向重建，利用下颌骨两侧自然对称的特点，选取下颌骨数字模型中病损区对侧的数据，镜像对称映射到病损区，得到髁突头颈部假体模型的相关数据，将下颌骨数字模型导入ANSYS 14.0软件进行优化设计，从而获得缺损区三维网状数字模型，输入3D打印设计制作出梯度三维网状骨相支架，将打印出的骨相支架清洗、灭菌后备用。

步骤3具体是通过利用温度梯度热诱导相分离技术制备软骨相支架，软骨相支架采用定向微管结构，定向微管结构来源于牛膝关节软骨基质。

步骤4中固位柄的高度与髁突头颈部假体的高度比例为(1～1.5):1；固位柄的宽度与髁突头颈部假体的宽度比例为(1～1.5)：1。

根据受力情况固位柄上预留3-5个钛钉孔。

固位柄为两条窄的固位带，每条固位带上植入2-3个钛钉孔5。

骨相支架采用EBM或SLM方法进行3D打印制造。

骨相支架采用Ti-6Al-4v钛合金材质。

致密层采用乳酸-羟基乙酸共聚物/β-磷酸三钙有机溶液。