[发明专利]一种用于下颌骨体部节段性缺损修复的假体及其制备方法

说明书

一种用于下颌骨体部节段性缺损修复的假体及其制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)采集患者颌面部CT成像数据；(2)利用三维重建软件根据成像原始数据建立下颌骨三维模型；(3)通过计算机辅助软件对模型表面数据进行优化，(4)采用计算机辅助设计软件设计植入体内部微观结构，(5)将数据文件导入3D打印设备，制备出个性化的下颌骨节段性缺损假体；(6)对假体进行后期处理。本发明可形成“外形匹配、应力优化、组织再生”功能性下颌骨体部缺损修复体。

技术领域

本发明涉及口腔科、整形外科领域，具体涉及到一种下颌骨节段性缺损后个性化植入物制备方法。

背景技术

颌面部骨骼结构复杂，个体差异较大，尤其下颌骨不仅关系到面下三分之一的外观，还与咀嚼、吞咽、呼吸、发音等生理功能密切相关，因此一旦发生缺损，会严重影响患者的美观及生活质量。目前临床上用于下颌骨缺损修复的方法主要包括自体骨移植、同种异体骨移植以及人工骨植入体植入。但自体骨移植存在供区二次创伤及供区功能障碍等缺陷，同种异体骨移植存在来源有限、生物力学强度不足等问题，而常规的人工骨植入体在临床应用过程中存在塑形困难难以恢复下颌骨理想外形，以及生物力学性能不佳容易导致植入体断裂或外露等一系列问题。因此如何构建一种外形理想、生物力学性能优良的下颌骨缺损植入体成为目前临床上一个亟待解决的难题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于下颌骨体部节段性缺损修复的假体及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于下颌骨体部节段性缺损修复的假体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)采集患者颌面部CT成像数据；

(2)利用三维重建软件根据成像原始数据建立下颌骨三维模型，通过计算机辅助设计软件在所述下颌骨三维模型上模拟设计截骨线，并通过矢状面对称的方式及通过上颌骨咬合关系逆向拟合的方法，得到缺损部位下颌骨最终修复所预期的宏观外形参考模型；

(3)通过计算机辅助软件对模型表面数据进行优化，

(4)采用计算机辅助设计软件设计植入体内部微观结构，将植入体内部设计为网状结构，模拟下颌骨内部骨小梁密度、方向的分布，使植入体形态、厚度、孔隙率与缺损区域的生物力学性能相适应；

(5)将数据文件导入3D打印设备，制备出个性化的下颌骨节段性缺损假体；

(6)对假体进行后期处理。

优选的，第(3)步中，对植入体进行生物力学优化后进行相应的剪径减重处理，宏观外形尺寸范围为：颊舌径宽度为10-14mm，高度为12-20mm。

优选的，第(3)步中，植入体的宏观外形设计方面包括了植入体与正常骨组织的连接固定部分，通过有限元分析，对连接固定部分的外形长度、宽度及固定螺丝的数量、分布及角度进行优化。

进一步优选的，在避开牙根前提下，固定连接部分设计为两个固定螺钉，固定部分厚度为1-2mm，螺孔间距5-6mm，固定部分从植入体边缘向周围预留骨组织延伸18-22mm。

优选的，第(4)步中下颌骨缺损区内部网状结构设计过程为：采用布尔运算、网格单元映射方法，对下颌骨缺损区模型内部进行网状结构设计，根据材料弹性模量、泊松比，通过计算机辅助设计软件进行三维有限元分析，对缺损部位内部微观结构进行个性化设计，以满足缺损部位的所对应的生物力学要求，在植入体满足下颌骨生物应力要求的前提下，调整小梁直径及网格大小，对高应力要求的部位下颌角颏孔区、正中联合及髁突颈部进行梯度化设计，对相应的小梁进行加粗强化，使得优化后的内部结构应力分布对应下颌骨行使正常生理功能的生物力学要求。