專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多孔股骨頭內(nèi)支撐架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于人體植入物，尤其涉及股骨頭內(nèi)支撐架的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
股骨頭壞死的常用治療方法為髓芯減壓術(shù)。為防止髓芯減壓術(shù)所形成的骨缺損和股骨頸薄弱導(dǎo)致加速股骨頭塌陷，人們?cè)诠晒穷^內(nèi)部植入支撐物以提供支撐力。這種植入物被稱(chēng)為股骨頭內(nèi)支撐架。理想的股骨頭內(nèi)支撐架，在其表面和架身內(nèi)部都應(yīng)當(dāng)具有與人體骨組織相近似的多孔結(jié)構(gòu)，利于骨組織向支架體內(nèi)生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)與骨組織良好結(jié)合。目前市售的股骨頭內(nèi)支撐架多為機(jī)械加工方法制造，其孔隙率和孔徑大小、孔隙布局遠(yuǎn)不能達(dá)到理想要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種多孔股骨頭內(nèi)支撐架，其孔隙適于骨組織向支撐架內(nèi)生長(zhǎng)，同時(shí)具有良好的股骨頭內(nèi)永久結(jié)構(gòu)性支撐力，減小或消除因彈性模量差引起的應(yīng)力屏障。本實(shí)用新型采用“選擇性激光燒結(jié)技術(shù)”，按照計(jì)算機(jī)制圖軟件設(shè)計(jì)的模型，再經(jīng)計(jì)算機(jī)分層軟件分層后，控制激光光束對(duì)金屬粉末進(jìn)行掃描燒結(jié)，完成多孔股骨頭內(nèi)支撐架的制作。本實(shí)用新型多孔股骨頭內(nèi)支撐架其實(shí)質(zhì)為多孔結(jié)構(gòu)，其微觀結(jié)構(gòu)是由形狀相同或近似的小單元體疊加構(gòu)成，每個(gè)小單元體是由12條棱構(gòu)成的六面框架體，其中4條棱構(gòu)成一個(gè)矩形面，由8條棱構(gòu)成的兩個(gè)矩形面位置上下相對(duì)，兩面平行；在上下兩個(gè)矩形面之間有豎置的4條棱；在每個(gè)六面框架單元體中，構(gòu)成上下兩個(gè)矩形面的8條棱稱(chēng)作橫梁，支撐兩個(gè)矩形面的4條豎置棱稱(chēng)作縱柱。所述梁和柱的截面形狀可以是矩形或圓形。優(yōu)選組合為，8條橫梁的截面均為矩形，4根縱柱的截面均為圓形。作為優(yōu)化，構(gòu)成一個(gè)單元體的12條棱等長(zhǎng)，所有“梁-梁”或“梁-柱”結(jié)合處均為直角，構(gòu)成正六面框架，在三維方向上各有四條棱平行走行，長(zhǎng)短一致。由無(wú)數(shù)矩形六面框架單元體疊加構(gòu)成本實(shí)用新型股骨頭內(nèi)支撐架的實(shí)質(zhì)。本實(shí)用新型股骨頭內(nèi)支撐架宏觀切面孔隙率為30%-70%,優(yōu)選孔隙率為45%-55%,孔隙尺寸為 300-800 μm0本實(shí)用新型股骨頭內(nèi)支撐架為改善器件表面的平整度，為使邊角處形狀規(guī)矩，在設(shè)計(jì)、加工時(shí)對(duì)所涉及的單元體采用壓縮或拉伸的方法畸變單元框架，在達(dá)到表面平整的同時(shí)保持單元格的完整，不出現(xiàn)斷棱端。本實(shí)用新型多孔股骨頭內(nèi)支撐架微米級(jí)的孔隙，在保證支撐架足夠強(qiáng)度的同時(shí)， 架體表面凹凸有致，架體內(nèi)部規(guī)矩的多孔結(jié)構(gòu)為骨組織生長(zhǎng)提供了空間，其孔隙的大小和分布適合骨組織生長(zhǎng)需要。
圖1為本實(shí)用新型股骨頭內(nèi)支撐架成品形狀圖；圖2為本實(shí)用新型股骨頭內(nèi)支撐架一個(gè)實(shí)施例微觀單元梁柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型股骨頭內(nèi)支撐架另一個(gè)實(shí)施例微觀單元梁柱結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)所表示的部件或部位為1-支撐架體部；2-支撐架頭部；3-支撐架尾部；4-微觀單元橫梁；5-微觀單元縱柱；6-微觀單元梁柱交結(jié)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型多孔股骨頭內(nèi)支撐架的大體結(jié)構(gòu)與本申請(qǐng)人的在先專(zhuān)利申請(qǐng)“201010573866. 3 一種股骨頭內(nèi)支撐架”相同，是由頭部2、體部1、尾部3三部分組成的圓柱形體，其前端頭部2為半球形，體部1為圓柱形，尾部3為設(shè)有外螺紋的圓柱體。其顯微結(jié)構(gòu)是由結(jié)構(gòu)相同的小單元體疊加構(gòu)成，每個(gè)小單元體是如圖2或圖3所示的六面框架體。圖2所示為本實(shí)用新型多孔股骨頭內(nèi)支撐架微觀結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。圖示為一個(gè)小結(jié)構(gòu)單元，該單元是由12條棱構(gòu)成的中空矩形六面框架體，每一面存在一個(gè)矩形孔。 構(gòu)成上下兩個(gè)平面的棱4稱(chēng)為橫梁，有8根；兩個(gè)平面之間豎置的棱5稱(chēng)為縱柱，有4根。 圖2所示實(shí)施例中，8根橫梁等長(zhǎng)，均為方柱體，4根縱柱等長(zhǎng)，均為圓柱體。圖2所示實(shí)施例設(shè)計(jì)矩形六面框架中，梁的截面邊長(zhǎng)、柱的截面直徑、側(cè)面孔的一側(cè)邊長(zhǎng)三者相等，均為 300-800 μ m,優(yōu)選500 μ m。如此孔隙設(shè)置符合骨組織生長(zhǎng)需要。圖3所示為本實(shí)用新型多孔股骨頭內(nèi)支撐架微觀結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例。其基本結(jié)構(gòu)與圖2所示實(shí)施例相同，不同點(diǎn)在于，所有12條棱，包括橫梁4、縱柱5、均為圓柱形，而且等長(zhǎng)，所組合成的矩形六面框架為正方形六面框架；梁、柱截面直徑與側(cè)面孔的邊長(zhǎng)不等； 梁柱交結(jié)點(diǎn)7膨隆為球形。在實(shí)際應(yīng)用中，任何梁、柱均可以在方柱形與圓柱形之間進(jìn)行選擇。無(wú)數(shù)個(gè)如圖 2或圖3所示的單元框架疊加構(gòu)成股骨頭內(nèi)支撐架的整體，其孔隙率為30-70%，孔隙尺寸 300-800 μm0對(duì)于支撐架表面和邊角處所涉及的單元體，可采用壓縮或拉伸的方法畸變單元框架，以取得表面的平整，同時(shí)保持單元格的完整，無(wú)斷棱端。
權(quán)利要求1.一種多孔股骨頭內(nèi)支撐架，其特征在于，其微觀結(jié)構(gòu)是由形狀相同或近似的小單元體疊加構(gòu)成，每個(gè)小單元體是由12條棱構(gòu)成的六面框架體，其中4條棱構(gòu)成一個(gè)矩形面， 由8條棱構(gòu)成的兩個(gè)矩形面位置上下相對(duì)，兩面平行；在上下兩個(gè)矩形面之間有豎置的4條棱；在每個(gè)六面框架單元體中，構(gòu)成上下兩個(gè)矩形面的8條棱稱(chēng)作橫梁，支撐兩個(gè)矩形面的 4條豎置棱稱(chēng)作縱柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔股骨頭內(nèi)支撐架，其特征在于，構(gòu)成矩形六面框架體的梁和柱的截面形狀是矩形或圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔股骨頭內(nèi)支撐架，其特征在于，構(gòu)成矩形六面框架體的8 條梁的截面均為矩形，4根柱的截面均為圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的股骨頭內(nèi)支撐架，其特征在于，矩形六面框架體的所有梁、柱截面均為圓形，梁柱交結(jié)點(diǎn)膨隆為球形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔股骨頭內(nèi)支撐架，其特征在于，構(gòu)成矩形六面框架體的所有梁、柱均等長(zhǎng)，所組成的矩形六面框架體為正方形六面框架體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的多孔股骨頭內(nèi)支撐架，其特征在于，由矩形六面框架疊加構(gòu)成的股骨頭內(nèi)支撐架宏觀切面孔隙率為30% -70%，孔隙尺寸為 300-800 μm0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔股骨頭內(nèi)支撐架，其特征在于，器件表面和邊角處所涉及的矩形六面框架單元體，是畸變的異型單元框架，單元格完整，無(wú)斷棱端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種具有特定微觀結(jié)構(gòu)的多孔股骨頭內(nèi)支撐架，支撐架各部位的實(shí)質(zhì)是由結(jié)構(gòu)相同的單元體疊加構(gòu)成，每個(gè)小單元體是由12條棱構(gòu)成的矩形六面框架體。成品支撐架在具備足夠強(qiáng)度的同時(shí)，架體表面粗糙，架體內(nèi)部為規(guī)矩的多孔結(jié)構(gòu)，適合骨組織生長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A61F2/36GK202060914SQ20112009921
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者包娟娟, 吳春生, 尹曉宇, 沈龍, 邱芹 申請(qǐng)人:北京暢想天行醫(yī)療技術(shù)有限公司