本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于足部骨修復(fù)的人工骨膜。

背景技術(shù)：

骨折、骨不連、骨延遲愈合等是臨床上常見的骨科疾病，除了存在骨組織缺損，這些疾病還都涉及骨膜的缺損。因此，在進(jìn)行骨缺損修復(fù)的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)骨膜的缺損進(jìn)行修復(fù)，以達(dá)到更好的臨床修復(fù)效果。然而，目前還沒有可供臨床使用的人工骨膜產(chǎn)品。

目前臨床上并沒有專門的骨膜修復(fù)產(chǎn)品，一些膜狀植入材料可以被用作骨膜的替代和修復(fù)，這類材料主要有脫細(xì)胞基質(zhì)膜、可降解聚合物膜和膠原膜等。但是這些膜狀植入材料為單層多孔結(jié)構(gòu)，雖然能夠?qū)侨睋p面進(jìn)行修復(fù)，但是也容易造成結(jié)締軟組織的長入，導(dǎo)致足部骨修復(fù)效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中骨膜修復(fù)產(chǎn)品為單層多孔結(jié)構(gòu)容易造成結(jié)締軟組織長入的問題，提供一種用于足部骨修復(fù)的人工骨膜。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種用于足部骨修復(fù)的人工骨膜，包括：

第一多孔層，由生物可降解材料制成，且所述第一多孔層的平均孔徑為50-300um，孔隙率為10-30％；

第二多孔層，其位于所述第一多孔層上，所述第二多孔層由生物可降解材料制成，且平均孔徑為200-500um，孔隙率為60-95％；

流延層，其位于所述第二多孔層上，所述流延層由生物可降解材料制成。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜中，所述流延層厚度為0.01-0.05mm，所述第一多孔層厚度為0.02-0.3mm，所述第二多孔層的厚度為0.02-0.15mm。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜中，所述流延層由聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物或聚己內(nèi)酯制成；所述第一多孔層和第二多孔層由納米鈣磷鹽與膠原復(fù)合的礦化膠原制成。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜中，所述人工骨膜為用于跖骨缺損的平鋪或纏繞的骨膜，所述人工骨膜呈矩形狀，長度為30-80mm，寬度為25-60mm，且矩形的四角經(jīng)倒圓角處理，倒圓角的半徑為5-30mm。

在根據(jù)本實(shí)用新型所述的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜中，所述人工骨膜為用于跟骨缺損的平鋪或纏繞的骨膜，人工骨膜呈橢圓狀，所述橢圓形的長軸為30-80mm，短軸為20-60mm。

所述人工骨膜為用于足弓部位整體骨缺損的平鋪或纏繞的骨膜，所述人工骨膜呈啞鈴狀所述啞鈴狀的長度為100-300mm，寬度為60-120mm。

實(shí)施本實(shí)用新型的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜，具有以下有益效果：本實(shí)用新型的人工骨膜具有多層立體結(jié)構(gòu)，下方的疏松多孔結(jié)構(gòu)有利于人工骨膜在自體骨上進(jìn)行固定，不易滑脫移位；上方的光滑表面結(jié)構(gòu)可以有效地防止結(jié)締軟組織增生而長入骨組織內(nèi)部，避免減少骨組織的成骨空間。此外，本實(shí)用新型還通過對(duì)人工骨膜的形狀進(jìn)行改進(jìn)，使其更吻合骨膜缺損形狀，避免裁剪產(chǎn)生的浪費(fèi)，減少患者痛苦和醫(yī)療費(fèi)用。

附圖說明

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為人體足骨解剖示意圖；

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的形狀示意圖；

圖4為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的形狀示意圖；

圖5為根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的形狀示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，為根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該實(shí)施例提供的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜包括從下至上依次設(shè)置的第一多孔層3、第二多孔層2和流延層1。該用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的厚度優(yōu)選為0.05到0.5mm。

其中第一多孔層3由生物可降解材料制成，且該第一多孔層3的平均孔徑為50-300um，孔隙率為10-30％。優(yōu)選地，該第一多孔層3由納米鈣磷鹽與膠原復(fù)合的礦化膠原制成，或者由納米鈣磷鹽與醫(yī)用高分子材料復(fù)合而成。并且第一多孔層3的厚度優(yōu)選為0.02-0.3mm。

第二多孔層2位于第一多孔層3上，該第二多孔層也可由生物可降解材料制成，且平均孔徑為200-500um，孔隙率為60-95％。優(yōu)選地，該第二多孔層2由納米鈣磷鹽與膠原復(fù)合的礦化膠原制成，且第二多孔層2的厚度優(yōu)選為0.02-0.15mm。

流延層1位于第二多孔層2上，該流延層由生物可降解材料制成。優(yōu)選地，該流延層1由聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)或聚己內(nèi)酯(PCL)制成，且流延層1的厚度優(yōu)選為0.01-0.05mm。

本實(shí)用新型的人工骨膜可以在足部骨修復(fù)手術(shù)中對(duì)植骨后的骨缺損修復(fù)區(qū)域進(jìn)行包覆，達(dá)到替代和重建骨膜的目的，降低植骨材料脫出的風(fēng)險(xiǎn)，以及防止肌肉、脂肪等組織被擠壓進(jìn)入骨缺損部位，影響修復(fù)效果。具體地，本實(shí)用新型的人工骨膜具有多層立體結(jié)構(gòu)，在用于足部骨修復(fù)時(shí)，可將人工骨膜纏繞或者平鋪在足部的跟骨、跖骨和足弓部位上，此時(shí)第一多孔層3朝下與足骨貼合，其疏松多孔結(jié)構(gòu)有利于人工骨膜在自體骨上進(jìn)行固定，不易滑脫移位；同時(shí)，流延層1朝上與結(jié)締軟組織接觸，其光滑的表面可以有效地防止結(jié)締軟組織增生而長入骨組織內(nèi)部，避免減少骨組織的成骨空間。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的人工骨膜采用了雙層多孔層的設(shè)計(jì)，并且外層的第一多孔層3較中間的第二多孔層2的孔隙率小。當(dāng)采用生物可降解材料制備時(shí)，相對(duì)現(xiàn)有的單層疏松多孔結(jié)構(gòu)而言，外層孔隙率相對(duì)較小的第一多孔層3的降解時(shí)間較長，能夠更有效的固定植骨材料。而中間的第二多孔層2的則與單純疏松多孔膜的結(jié)構(gòu)相似，能夠有效與骨材料骨再生時(shí)間匹配，整體上三層結(jié)構(gòu)膜降解時(shí)間約2-4個(gè)月，比單純疏松多孔膜降解時(shí)間延長1倍，有效控制了降解時(shí)間。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的多層結(jié)構(gòu)可以采用以下方法制備：

首先，將生物可降解材料配制成溶液狀態(tài)，先流延成膜以溶劑揮發(fā)的形式制備出流延層1。優(yōu)選地，將分子量為15萬的PLA溶于二氯甲烷溶劑中，配置成PLA溶液，取預(yù)定量溶液置于容器中，抽真空8小時(shí)，待溶劑揮發(fā)后成膜?；蛘撸瑢⒎肿恿繛?0萬的PLGA溶于氯仿溶劑中，配置成PLGA溶液，或者將分子量為20萬的PCL溶于二氧六環(huán)溶劑中，配置成PCL溶液，并采用同樣的方法成膜。采用PLA、PLGA和PCL制備的流延層表面光滑，密度高，能夠有效防止結(jié)締軟組織長入。

隨后，在流延層1的表面上灌制生物可降解材料制成的溶液，通過冷凍干燥制備出中間的第二多孔層2。該冷凍干燥步驟具體為：先在-30～-20℃溫度下預(yù)凍(不抽真空)180min，再在-10～0℃溫度下升華(抽真空)干燥48小時(shí)。優(yōu)選地，可將納米鈣磷鹽與膠原復(fù)合的礦化膠原粉末分散在純化水中攪拌24～72小時(shí)，形成礦化膠原溶液，其中礦化膠原的濃度為0.04-0.12g/ml。本實(shí)用新型中第二多孔層2可以采用本領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)人員常規(guī)制備的礦化膠原材料制成，例如由采用以下方法制備的礦化膠原材料：

步驟S1、將膠原溶于鹽酸、硝酸或醋酸中的任何一種，配制成膠原的酸溶液，其中膠原濃度為5.0×10^-5-5.0×10^-3g/mL；

步驟S2、持續(xù)攪拌步驟S1所得溶液，緩慢滴加含鈣離子的溶液，鈣離子的加入量為每克膠原對(duì)應(yīng)加入鈣離子0.01-0.16mol；

步驟S3、持續(xù)攪拌步驟S2所得溶液，緩慢滴加含磷酸根離子的溶液，磷酸根離子的加入量與步驟S2中鈣離子加入量的摩爾比為Ca/P＝1/1-2/1；

步驟S4、持續(xù)攪拌步驟S3所得溶液，緩慢滴加NaOH溶液至混合體系pH＝6-8，當(dāng)pH＝5-6時(shí)，混合體系開始出現(xiàn)沉淀，當(dāng)pH＝7時(shí)，混合體系出現(xiàn)白色懸濁液；

步驟S5、將步驟S4所得混合體系靜置24-120小時(shí)，分離出沉淀并洗去雜質(zhì)離子，隨后進(jìn)行冷凍干燥至恒重。該冷凍干燥步驟具體為：先在-30～-20℃溫度下預(yù)凍(不抽真空)180min，再在-10～0℃溫度下升華(抽真空)干燥48小時(shí)。步驟S6、將步驟S5的冷凍干燥產(chǎn)物研磨后過篩，篩選出粒徑<200μm的礦化膠原粉體備用。

最后，在第二多孔層2上涂覆生物可降解材料制成的溶液，此時(shí)少量溶液會(huì)進(jìn)入中間的第二多孔層2，再實(shí)施冷凍干燥即可制備出外層的第一多孔層3。該冷凍干燥步驟具體為：先在-30～-20℃溫度下預(yù)凍(不抽真空)180min，再在-10～0℃溫度下升華(抽真空)干燥48小時(shí)。優(yōu)選地，該步驟中可以稱取前述步驟S1-S6制備的礦化膠原粉末，并分散在純化水中攪拌24～72小時(shí)，形成礦化膠原溶液，其中礦化膠原的濃度為0.06-0.25g/ml。本領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)人員可以通過調(diào)節(jié)礦化膠原的濃度來獲取所需的孔徑和孔隙率。請(qǐng)參閱圖2，為人體足骨解剖示意圖。如圖2所示，人體手骨包括7塊跗骨，5塊跖骨以及14塊趾骨。本實(shí)用新型的人工骨膜主要用于其中跖骨10、跟骨20或者足弓部位30整體骨缺損的修復(fù)。跖骨10由內(nèi)側(cè)向外側(cè)依次為第1-5跖骨。跟骨20為七塊跗骨中最大的一塊，位于足后下部，構(gòu)成踵。足弓部位30是由跗骨、跖骨10的拱形砌合，以及足底的韌帶、肌腱等具有彈性和收縮力的組織共同構(gòu)成的一個(gè)凸向上方的弓。由于足骨的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且臨床患者病人較多，為了使得臨床中使用的修復(fù)骨膜能夠吻合骨膜缺損形狀，避免裁剪產(chǎn)生的浪費(fèi)，本實(shí)用新型還對(duì)上述用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的形狀進(jìn)行了改進(jìn)。

請(qǐng)參閱圖3，為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的形狀示意圖。如圖3所示，該人工骨膜呈矩形狀，用于跖骨10缺損的平鋪或纏繞。優(yōu)選地，該矩形的人工骨膜的長度L₁為30-80mm，寬度W₁為25-60mm，且為了防止劃傷組織等，矩形的四角經(jīng)倒圓角處理，倒圓角的半徑R₁為5-30mm。

上述矩形的人工骨膜的長度和寬度尺寸為最優(yōu)尺寸設(shè)置，能夠適用于跖骨10的骨缺損修復(fù)，避免臨床醫(yī)生在使用時(shí)因?yàn)楣悄さ拇笮『托螤顔栴}而去剪裁，節(jié)約了大量的手術(shù)的時(shí)間，同時(shí)也減少了骨膜材料的浪費(fèi)。

請(qǐng)參閱圖4，為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的形狀示意圖。如圖4所示，該人工骨膜呈橢圓狀，用于跟骨20缺損的平鋪或纏繞。優(yōu)選地，橢圓狀的長軸L₂為30-80mm，短軸W₂為20-60mm。

上述橢圓狀的人工骨膜的尺寸為最優(yōu)尺寸設(shè)置，能夠適用于跟骨20的骨缺損修復(fù)，避免臨床醫(yī)生在使用時(shí)因?yàn)楣悄さ拇笮『托螤顔栴}而去剪裁，節(jié)約了大量的手術(shù)的時(shí)間，同時(shí)也減少了骨膜材料的浪費(fèi)。

請(qǐng)參閱圖5，為根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的用于足部骨修復(fù)的人工骨膜的形狀示意圖。如圖5所示，該人工骨膜呈啞鈴狀，用于足弓部位30整體骨缺損的平鋪或纏繞的骨膜。優(yōu)選地，長度L₃為100-300mm，啞鈴狀的寬度W₃為60-120mm。

上述啞鈴狀的人工骨膜的尺寸為最優(yōu)尺寸設(shè)置，能夠適用于足弓部位30的骨缺損修復(fù)，避免臨床醫(yī)生在使用時(shí)因?yàn)楣悄さ拇笮『托螤顔栴}而去剪裁，節(jié)約了大量的手術(shù)的時(shí)間，同時(shí)也減少了骨膜材料的浪費(fèi)。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如果沒有特別說明，本實(shí)用新型所記載的任何范圍包括端值以及端值之間的任何數(shù)值以及以端值或者端值之間的任意數(shù)值所構(gòu)成的任意子范圍。

本實(shí)用新型各實(shí)施例采用的原料聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)或聚己內(nèi)酯(PCL)均為市場購買。納米鈣磷鹽與膠原復(fù)合的礦化膠原通過前述制備方法合成。

實(shí)施例1

人工骨膜從下至上依次為礦化膠原制成的第一多孔層、礦化膠原制成的第二多孔層和聚乳酸(PLA)制成的流延層，第一多孔層使用濃度為0.25g/ml的礦化膠原溶液制成，平均孔徑為50um，孔隙率為10％，厚度為0.02mm；第二多孔層使用濃度為0.11g/ml的礦化膠原溶液制成，平均孔徑為212um，孔隙率為60％，厚度為0.02mm；流延層的厚度為0.01mm。

該人工骨膜呈矩形狀，長度L₁為80mm，寬度W₁為60mm，用于跖骨10缺損的平鋪或纏繞，且矩形的四角做倒圓角處理，倒圓角的半徑R₁為30mm。該人工骨膜植入體內(nèi)后降解時(shí)間為2個(gè)月。

實(shí)施例2

人工骨膜從下至上依次為礦化膠原制成的第一多孔層、礦化膠原制成的第二多孔層和聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)制成的流延層。其中第一多孔層使用濃度為0.06g/ml的礦化膠原溶液制成，的平均孔徑為300um，孔隙率為29％，厚度為0.3mm；第二多孔層使用濃度為0.04g/ml的礦化膠原溶液制成，平均孔徑為378um，孔隙率為95％，厚度為0.15mm；流延層的厚度為0.05mm。

該人工骨膜呈矩形狀，長度L₁為60mm，寬度W₁為25mm，用于跖骨缺損的平鋪或纏繞，且矩形的四角做倒圓角處理，倒圓角的半徑R₁為20mm。該人工骨膜植入體內(nèi)后降解時(shí)間為3個(gè)月。

實(shí)施例3～12

實(shí)施例3～12的各膜層參數(shù)及植入效果如表1和表2中所示。

比較例1～4

比較例1～4的各膜層參數(shù)及植入效果如表1和表2中所示。

表1

表2

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。