基于3d打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法和乳房假體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法和乳房假體，解決乳房假體植入后形成包膜引起攣縮的技術(shù)問題。包括：接收采集的乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù)；基于乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，建立三維防包膜攣縮乳房假體模型；其中，防包膜攣縮乳房假體包括由內(nèi)而外的囊壁層和填充層；囊壁層包括由內(nèi)而外的囊壁內(nèi)層、囊壁載藥層和囊壁毛面紋理外層；基于三維防包膜攣縮乳房假體模型，3D打印防包膜攣縮乳房假體。囊壁毛面紋理外層的毛面紋理結(jié)構(gòu)能夠打斷纖維包膜的連續(xù)性，減少纖維包膜的形成，囊壁載藥層負載抗包膜攣縮藥物緩釋到囊壁毛面紋理外層，能夠放置表面纖維細胞過度增值；結(jié)合3D打印制作符合人體生理結(jié)構(gòu)的乳房假體，降低包膜攣縮的發(fā)生率。
【專利說明】
基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法和乳房假體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于人體植入醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種基于3D打印的防包膜攣縮乳房膠體制作方法，和使用所述制作方法制作的防包膜攣縮乳房假體。
【背景技術(shù)】
[0002]乳腺癌綜合治療手段的進步，使術(shù)后患者生存率提高，且術(shù)后的不斷改良為乳腺癌術(shù)后乳房再造提供了更為有利的條件。
[0003]子乳房重建技術(shù)開展以來，假體植入重建技術(shù)發(fā)展最早且相對成熟，臨床應用最廣泛。理想的乳房假體充注材料應該具備不受軟組織干擾、無化學活性、不產(chǎn)生炎癥反應、無致癌性、無過敏反映、能形成理想的形狀等特點。
[0004]但，在假體植入重建手術(shù)的數(shù)十年時間里，臨床應用至今出現(xiàn)過很多問題:如包膜攣縮、假體外露、乳房變形、纖維囊形成、假體破裂或假體滲漏等并發(fā)癥。其中，包膜攣縮發(fā)生率最高，達8%_38%，其原因在于雖然現(xiàn)有乳房假體與人體組織之間相容性好、無毒性，但作為一種異物植入人體后仍會引起局部組織反映，在假體周圍形成一層纖維組織包膜，攣縮的包膜會使容納假體的囊腔縮小，假體被壓縮變形，會產(chǎn)生乳房手感變硬伴有外形改變的問題，甚至會引起疼痛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請?zhí)峁┝艘环N基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法和乳房假體，解決現(xiàn)有乳房假體植入后會形成的包膜引起攣縮的技術(shù)問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本申請采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
提出一種基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，包括:接收采集的乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù);基于所述乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，建立三維防包膜攣縮乳房假體模型；其中，所述防包膜攣縮乳房假體包括由內(nèi)而外的囊壁層和填充層;所述囊壁層包括由內(nèi)而外的囊壁內(nèi)層、囊壁載藥層和囊壁毛面紋理外層;基于所述三維防包膜攣縮乳房假體模型，3D打印防包膜攣縮乳房假體。
[0007]進一步的，在建立三維防包膜攣縮乳房假體模型之后，所述方法還包括:對所述三維防包膜攣縮乳房假體模型進行分層處理，得到每一層的輪廓信息。
[0008]進一步的，所述3D打印所述防包膜攣縮乳房假體時，基于所述輪廓信息，采用不間斷式平行往復掃描方式逐層打印。
[0009]進一步的，在3D打印所述防包膜攣縮乳房假體過程中，所述囊壁內(nèi)層和所述囊壁毛面紋理外層采用第一打印噴頭打?。凰瞿冶谳d藥層采用第二打印噴頭打?。凰鎏畛鋵硬捎玫谌蛴婎^打印。
[0010]進一步的，所述第一打印噴頭、所述第二打印噴頭和所述第三打印噴頭的打印溫度為80-220°C、噴射壓力為10-220kpa、噴頭直徑為20-5000微米。
[0011]進一步的，所述填充層打印材料為硅凝膠或水凝膠;所述囊壁內(nèi)層、所述囊壁載藥層和所述囊壁毛面紋理外層的打印材料為高彈硅橡膠。
[0012]進一步的，所述囊壁載藥層負載抗包膜攣縮藥物;所述抗包膜攣縮藥物包括美司鈉、絲裂霉素C、扎魯司特、吡非尼酮、鹵夫酮、積雪草苷和/或皮質(zhì)類固存激素;所述抗包膜攣縮藥物在所述囊壁載藥層的占比為0.1%_10%。
[0013]進一步的，所述囊壁毛面紋理外層中，紋理可以為無序或有序紋理。
[OOM]進一步的，所述囊壁內(nèi)層的厚度為0.2-5mm;所述囊壁載藥層的厚度為0.所述囊壁毛面紋理外層的厚度為0.15-4mm。
[0015]提出一種防包膜攣縮乳房假體，包括由內(nèi)而外的囊壁層和填充層;所述囊壁層包括由內(nèi)而外的囊壁內(nèi)層、囊壁載藥層和囊壁毛面紋理外層;采用基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法制作。所述基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，包括:接收采集的乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù);基于所述乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，建立三維防包膜攣縮乳房假體模型;其中，所述防包膜攣縮乳房假體包括由內(nèi)而外的囊壁層和填充層;所述囊壁層包括由內(nèi)而外的囊壁內(nèi)層、囊壁載藥層和囊壁毛面紋理外層;基于所述三維防包膜攣縮乳房假體模型，3D打印防包膜攣縮乳房假體。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的優(yōu)點和積極效果是:本申請?zhí)岢龅幕?D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法和乳房假體中，采用3D打印技術(shù)打印出防包膜攣縮的乳房假體，所述防包膜攣縮乳房假體囊壁毛面紋理外層的毛面紋理結(jié)構(gòu)能夠打斷纖維包膜的連續(xù)性，減少了纖維包膜的形成;乳房假體的囊壁載藥中層可以負載抗包膜攣縮的藥物，藥物緩釋到囊壁毛面紋理外層后，能夠防止囊壁毛面紋理外層表面纖維細胞過度增殖;結(jié)合3D打印技術(shù)，嚴格按照患者自身實際需求打印合適的乳房假體，更符合人體生理結(jié)構(gòu)。由此，通過毛面紋理結(jié)構(gòu)、抗包膜增殖藥物的緩釋和3D打印三方面結(jié)合來顯著降低包膜攣縮的發(fā)生率，解決了乳房假體植入后會形成包膜引起攣縮的技術(shù)問題。
[0017]結(jié)合附圖閱讀本申請實施方式的詳細描述后，本申請的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0018]圖1為本申請?zhí)岢龅幕?D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法的流程圖；
圖2為本申請?zhí)岢龅姆腊伩s乳房假體的結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本申請?zhí)岢龅幕?D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法的打印示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本申請的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0020]本申請旨在提供一種基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法和乳房假體，解決現(xiàn)有乳房假體植入人體后會形成包膜，包膜攣縮會使容納假體的囊腔縮小，假體被壓縮變形的技術(shù)問題。
[0021]如圖1所示，本申請?zhí)岢龅幕?D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，包括如下步驟:
步驟SI 1:接收采集的乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù):。
[0022]采集患者的乳腺影像學數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析能夠確定患者乳房重建術(shù)中所需乳房假體的體積大小以及形狀。
[0023]步驟S12:基于乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，建立三維防包膜攣縮乳房假體模型。
[0024]依據(jù)影像數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)，通過乳房假體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計，例如對稱原理、正常結(jié)構(gòu)擬合原理等進行缺損乳房創(chuàng)建三維打印模型。如圖2所示，設(shè)計出的防包膜攣縮乳房假體包括由內(nèi)而外的囊壁層和填充層11;囊壁層包括由內(nèi)而外的囊壁內(nèi)層12、囊壁載藥層13和囊壁毛面紋理外層14。
[0025]步驟SI3:基于所述三維防包膜攣縮乳房假體模型，3D打印防包膜攣縮乳房假體。
[0026]在創(chuàng)建了乳房假體的三維打印模型后，對模型進行分層切片處理，得到每一層的輪廓信息，然后依據(jù)輪廓信息，采用不間斷式平行往復掃描方式逐層打印乳房假體。
[0027]具體的，在打印中，如圖3所示，囊壁內(nèi)層12和囊壁毛面紋理外層14采用第一打印噴頭21打??；囊壁載藥層13采用第二打印噴頭22打印;填充層11采用第三打印噴頭23打印。在每層打印中的打印順序為:調(diào)節(jié)第三打印噴頭23的加熱溫度為80-220°C，使用高彈生物相容性好的材料打印填充層11，例如水凝膠或硅凝膠；調(diào)節(jié)第一打印噴頭21的加熱溫度為80-220 °C，使用生物相容性好、彈性模量合適的材料打印囊壁內(nèi)層12;調(diào)節(jié)第二打印噴頭22的加熱溫度為80-220°C，使用生物相容性好、彈性模量合適的材料與防包膜攣縮藥物混合打印囊壁載藥層13;調(diào)節(jié)第一打印噴頭21的加熱溫度為80-220 °C，使用生物相容性好、彈性模量合適的材料打印囊壁毛面紋理外層14。以上，生物相容性好、彈性模量合適的材料例如尚彈娃橡月父。
[0028]其中，囊壁載藥層負載抗包膜攣縮藥物;所述抗包膜攣縮藥物包括美司鈉、絲裂霉素C、扎魯司特、吡非尼酮、鹵夫酮、積雪草苷和/或皮質(zhì)類固存激素;所述抗包膜攣縮藥物在所述囊壁載藥層的占比為0.1%-10%。囊壁毛面紋理外層中，紋理可以為無序或有序紋理。囊壁內(nèi)層的厚度為0.2-5mm;所述囊壁載藥層的厚度為0.l-3mm;所述囊壁毛面紋理外層的厚度為0.1 5 ~4mm n
[0029]第一打印噴頭、第二打印噴頭和第三打印噴頭的噴射壓力控制在10_220kpa、噴頭直徑為20-5000微米。
[0030]上述，基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，采用3D打印技術(shù)打印出防包膜攣縮的乳房假體，所述防包膜攣縮乳房假體囊壁毛面紋理外層的毛面紋理結(jié)構(gòu)能夠打斷纖維包膜的連續(xù)性，減少了纖維包膜的形成;乳房假體的囊壁載藥中層可以負載抗包膜攣縮的藥物，藥物緩釋到囊壁毛面紋理外層后，能夠防止囊壁毛面紋理外層表面纖維細胞過度增殖;結(jié)合3D打印技術(shù)，嚴格按照患者自身實際需求打印合適的乳房假體，更符合人體生理結(jié)構(gòu)。由此，通過毛面紋理結(jié)構(gòu)、抗包膜增殖藥物的緩釋和3D打印三方面結(jié)合來顯著降低包膜攣縮的發(fā)生率，解決了乳房假體植入后會形成包膜引起攣縮的技術(shù)問題。
[0031]結(jié)合上述提出的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，本申請還提出一種防包膜攣縮乳房假體，該防包膜攣縮乳房假體如圖2所示，包括由內(nèi)而外的填充層11和囊壁層;囊壁層包括囊壁內(nèi)層12、囊壁載藥層13和囊壁毛面紋理外層14;采用上述提出的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法來制作。
[0032]下面以一個具體的實施例來詳述使用基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法來制作防包膜攣縮乳房假體的過程。
[0033]制作材料說明:囊壁毛面紋理外層為高彈硅橡膠;囊壁載藥層為高彈硅橡膠和防包膜攣縮藥物美司鈉，高彈硅橡膠組分比例為98%，相應的防包膜增殖藥物美司鈉比例為2%;囊壁內(nèi)層為高彈硅橡膠;填充層為硅凝膠。
[0034]乳房假體外形:不規(guī)則半橢圓形，囊壁層的外層為毛面不規(guī)則紋理表面。
[0035]采集一名乳腺癌乳房切除患者乳腺影響數(shù)據(jù)，通過分析計算得到乳房假體體積為20*22*30mm3，采用單位建模軟件建立乳房假體的三維模型，對模型分層切片處理，得到每層的輪廓信息，基于輪廓信息逐層打印乳房假體，每層打印的順序為:如圖3所示，調(diào)節(jié)第三打印噴頭23的加熱溫度為1400C，以硅凝膠為打印材料打印填充物;調(diào)節(jié)第一打印噴頭21的加熱溫度為180°C，以高彈硅橡膠為材料打印囊壁內(nèi)層，壁厚為0.8_;調(diào)節(jié)第二打印噴頭22的加熱溫度為180°C，以混合的高彈硅橡膠與防包膜攣縮藥物為材料打印囊壁載藥層，壁厚0.3mm;調(diào)節(jié)第一打印噴頭21的加熱溫度為180°C，以高彈硅橡膠為材料打印囊壁毛面紋理外層，壁厚0.5mm。
[0036]其中，第三打印噴頭的噴射壓力為150kpa，噴頭直徑為300微米;第一打印噴頭的噴射壓力為150kpa，噴頭直徑為50微米;第二打印噴頭噴射壓力為160kpa，噴頭直徑為40微米。
[0037]應該指出的是，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，包括: 接收采集的乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù)； 基于所述乳腺醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，建立三維防包膜攣縮乳房假體模型;其中，所述防包膜攣縮乳房假體包括由內(nèi)而外的囊壁層和填充層;所述囊壁層包括由內(nèi)而外的囊壁內(nèi)層、囊壁載藥層和囊壁毛面紋理外層； 基于所述三維防包膜攣縮乳房假體模型，3D打印防包膜攣縮乳房假體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，在建立三維防包膜攣縮乳房假體模型之后，所述方法還包括: 對所述三維防包膜攣縮乳房假體模型進行分層處理，得到每一層的輪廓信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，所述3D打印所述防包膜攣縮乳房假體時，基于所述輪廓信息，采用不間斷式平行往復掃描方式逐層打印。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，在3D打印所述防包膜攣縮乳房假體過程中，所述囊壁內(nèi)層和所述囊壁毛面紋理外層采用第一打印噴頭打?。凰瞿冶谳d藥層采用第二打印噴頭打??；所述填充層采用第三打印噴頭打印。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，所述第一打印噴頭、所述第二打印噴頭和所述第三打印噴頭的打印溫度為80-220 °C、噴射壓力為10-220kpa、噴頭直徑為20-5000微米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，所述填充層打印材料為硅凝膠或水凝膠;所述囊壁內(nèi)層、所述囊壁載藥層和所述囊壁毛面紋理外層的打印材料為高彈硅橡膠。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，所述囊壁載藥層負載抗包膜攣縮藥物;所述抗包膜攣縮藥物包括美司鈉、絲裂霉素C、扎魯司特、吡非尼酮、鹵夫酮、積雪草苷和/或皮質(zhì)類固存激素;所述抗包膜攣縮藥物在所述囊壁載藥層的占比為0.1%-10%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，所述囊壁毛面紋理外層中，紋理可以為無序或有序紋理。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法，其特征在于，所述囊壁內(nèi)層的厚度為0.2-5mm;所述囊壁載藥層的厚度為0.l-3mm;所述囊壁毛面紋理外層的厚度為0.15-4mm。10.—種防包膜攣縮乳房假體，其特征在于，包括由內(nèi)而外的囊壁層和填充層;所述囊壁層包括由內(nèi)而外的囊壁內(nèi)層、囊壁載藥層和囊壁毛面紋理外層； 采用如權(quán)利要求1-9任一項所述的基于3D打印的防包膜攣縮乳房假體制作方法制作。
【文檔編號】A61L27/54GK105997302SQ201610563551
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月18日
【發(fā)明人】王紅, 胡登脈, 王克響
【申請人】青島三帝生物科技有限公司