一種鈦合金四肢骨骨骼假體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及材料工程和3D打印領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種鈦合金四肢骨骨骼假 體。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)行仿骨組織支架結(jié)構(gòu)多采用XYZ正交式，輪輻式，仿生式等結(jié)構(gòu)。其中，XYZ式支 架結(jié)構(gòu)形式最為簡(jiǎn)單，力學(xué)性能也多被醫(yī)學(xué)人員接受，因此，XYZ結(jié)構(gòu)最為常用。但該結(jié)構(gòu)形 式比較單一，與真實(shí)骨骼結(jié)構(gòu)相差較遠(yuǎn)，不利于骨組織在支架中的生長(zhǎng)，而且力學(xué)性能較其 他幾種結(jié)構(gòu)要差。同樣地，輪輻式結(jié)構(gòu)也與真實(shí)骨骼微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)較遠(yuǎn)，不利于骨組織的生 長(zhǎng)。另外，仿生式設(shè)計(jì)雖然結(jié)構(gòu)與真實(shí)骨骼接近，但是，無(wú)法控制其孔隙率。支架結(jié)構(gòu)的孔隙 率是評(píng)價(jià)一種支架結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)。
[0003] 高能量傷、感染、腫瘤切除、翻修手術(shù)及發(fā)育異常等均可導(dǎo)致骨缺損。致傷因素對(duì) 局部軟組織和骨折愈合均造成不良影響。骨折不愈合由多種影響因素導(dǎo)致，在長(zhǎng)骨中的發(fā) 生率為2.5%。但對(duì)于存在骨缺損的患者，如未能進(jìn)行恰當(dāng)治療幾乎均不可避免的發(fā)生骨折 不愈合。治療巨大骨缺損是臨床難點(diǎn)。過(guò)去采用截肢治療隨可縮短恢復(fù)時(shí)間，但對(duì)患者身心 造成巨大打擊。目前，保肢治療方式包括:骨短縮、骨搬運(yùn)、帶或不帶血運(yùn)骨移植、骨替代材 料。
[0004] 但是，現(xiàn)今骨缺損治療方法無(wú)一不存在治療周期長(zhǎng)，手術(shù)復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)大，甚至對(duì)患 者造成二次傷害及終身性傷害，在四肢骨骨缺損治療中，目前沒(méi)有一個(gè)良好力學(xué)和生物性 能的骨骼架體進(jìn)行替代。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 發(fā)明目的:本實(shí)用新型的目的是提供一種具備優(yōu)秀力學(xué)性能并提供充足間隙以供 骨組織生長(zhǎng)的鈦合金四肢骨骨骼假體。
[0006] 技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的一種鈦合金四肢骨骨骼假體，包 括本體、蜂窩體和接入體，所述蜂窩體為棒狀體端部連接形成，包裹于所述本體外周，蜂窩 體的空間結(jié)構(gòu)是由2個(gè)五角十二面體和6個(gè)十四面體作為重復(fù)單元形成;所述接入體為為向 本體長(zhǎng)軸兩端方向延伸的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
[0007] 所述五角十二面體是由12個(gè)相同的非等邊五邊形組成;所述十四面體含有2個(gè)六 邊形和10個(gè)五邊形，2個(gè)六邊形位于相對(duì)面且相互平行。
[0008] 所述十四面體的六邊形包括兩條平行等長(zhǎng)的長(zhǎng)邊c，以及四條等長(zhǎng)的短邊d，十四 面體2個(gè)六邊形的長(zhǎng)邊相互垂直；
[0009] 十四面體的五邊形包括兩類:一類含有長(zhǎng)邊c且，另一類含有短邊d，非等邊五邊形 含有一條長(zhǎng)邊a和四條相同的短邊b，長(zhǎng)邊a和短邊b的長(zhǎng)度關(guān)系為B _= ?:χ a_ /..6、
[0010] 所述十四面體有32條邊，其中4條長(zhǎng)邊c長(zhǎng)度與長(zhǎng)邊a相同，16條邊長(zhǎng)長(zhǎng)度為 x e / 6，12條邊長(zhǎng)為A (1-0.5c)，4條邊長(zhǎng)長(zhǎng)度為石|4c ./ 3: - 2|。
[0011]骨骼架體采用鈦合金材料制備，鈦合金材料包括但不限于eAUvucOji-sAi-s.ssMTA?)，工業(yè)純鈦的任意一種。
[0012] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，所述骨骼架體側(cè)面設(shè)有擁有釘入截骨釘?shù)慕庸?板，接骨板的有無(wú)可根據(jù)實(shí)際情況3D打印。
[0013] 本實(shí)用新型的骨骼架體適用于大骨缺損治療，立體結(jié)構(gòu)通過(guò)3D打印棒狀體生成， 其力學(xué)性能強(qiáng)，棒狀體之間保留了充足的空間供骨組織生長(zhǎng)，使血管得以順利穿過(guò)，解決了 傳統(tǒng)骨缺損治療方法帶來(lái)的副作用。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)應(yīng)用在肱骨取代的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3是立體機(jī)構(gòu)中五角十二面體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖4是立體機(jī)構(gòu)中十四面體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖5是圖4的仰視圖；
[0019] 圖6是本實(shí)用新型一個(gè)重復(fù)單元的前視圖；
[0020] 圖7是圖6的后視圖；
[0021 ] 圖8是圖6的左視圖；
[0022]圖9是圖6的右視圖；
[0023] 圖10是圖6的仰視圖；
[0024] 圖11是圖6的俯視圖；
[0025] 圖12是圖6至圖11所示重復(fù)單元的立體示意圖；
[0026] 圖13是圖1的側(cè)面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028] 如圖1至圖13所示，一種鈦合金四肢骨骨骼假體，包括本體1、蜂窩體2和接入體3， 蜂窩體2為棒狀體端部連接形成，包裹于本體外周，蜂窩體的空間結(jié)構(gòu)是由2個(gè)五角十二面 體和6個(gè)十四面體作為重復(fù)單元形成;接入體3為為向本體1長(zhǎng)軸兩端方向延伸的回轉(zhuǎn)體結(jié) 構(gòu)。
[0029] 五角十二面體是由12個(gè)相同的非等邊五邊形組成；十四面體含有2個(gè)六邊形和10 個(gè)五邊形，2個(gè)六邊形位于相對(duì)面且相互平行。
[0030] 十四面體的六邊形包括兩條平行等長(zhǎng)的長(zhǎng)邊c，以及四條等長(zhǎng)的短邊d，十四面體2 個(gè)六邊形的長(zhǎng)邊相互垂直；
[0031 ]十四面體的五邊形包括兩類:一類含有長(zhǎng)邊c且，另一類含有短邊d，非等邊五邊形 含有一條長(zhǎng)邊a和四條相同的短邊b，長(zhǎng)邊a和短邊b的長(zhǎng)度關(guān)系為;6 = X a / _6_。
[0032]十四面體有32條邊，其中4條長(zhǎng)邊c長(zhǎng)度與長(zhǎng)邊a相同，16條邊長(zhǎng)長(zhǎng)度為 :·/^Τ x e / 6，12條邊長(zhǎng)為λ/^(1-〇.5<:).，4條邊長(zhǎng)長(zhǎng)度為|4c / 3 2丨。.
[0033] 骨骼架體采用鈦合金材料制備，鈦合金材料包括但不限于eAUVUCOJi-SAl-S.SSr^TA?)，工業(yè)純鈦的任意一種。
[0034] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，骨骼架體側(cè)面設(shè)有擁有釘入截骨釘?shù)慕庸前?，?骨板的有無(wú)可根據(jù)實(shí)際情況3D打印。
[0035] 以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和 潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鐵合金四肢骨骨骼假體，其特征在于:該假體包括本體、蜂窩體和接入體，所述 蜂窩體為棒狀體端部連接形成，包裹于所述本體外周，蜂窩體的空間結(jié)構(gòu)是由2個(gè)五角十二 面體和6個(gè)十四面體作為重復(fù)單元形成;所述接入體為為向本體長(zhǎng)軸兩端方向延伸的回轉(zhuǎn) 體結(jié)構(gòu)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵合金四肢骨骨骼假體，其特征在于:所述五角十二面體 是由12個(gè)相同的非等邊五邊形組成;所述十四面體含有2個(gè)六邊形和10個(gè)五邊形，2個(gè)六邊 形位于相對(duì)面且相互平行。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鐵合金四肢骨骨骼假體，其特征在于:所述十四面體的六 邊形包括兩條平行等長(zhǎng)的長(zhǎng)邊C，W及四條等長(zhǎng)的短邊d，十四面體2個(gè)六邊形的長(zhǎng)邊相互垂 直； 十四面體的五邊形包括兩類:一類含有長(zhǎng)邊C且，另一類含有短邊d， 所述非等邊五邊形含有一條長(zhǎng)邊a和四條相同的短邊b，長(zhǎng)邊a和短邊b的長(zhǎng)度關(guān)系為 b =怎1 X a / 技。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鐵合金四肢骨骨骼假體，其特征在于:所述十四面體有32 條邊，其中4條長(zhǎng)邊C長(zhǎng)度與長(zhǎng)邊a相同，16條邊長(zhǎng)長(zhǎng)度為X C/ 6^2條邊長(zhǎng)為 # 目C)，4條邊長(zhǎng)長(zhǎng)度為讀|恥/ 3 - 2。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的一種鐵合金四肢骨骨骼假體，其特征在于:骨 骼架體采用鐵合金材料制備。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鈦合金四肢骨骨骼假體，包括本體、蜂窩體和接入體，蜂窩體為棒狀體端部連接形成，包裹于所述本體外周，蜂窩體的空間結(jié)構(gòu)是由2個(gè)五角十二面體和6個(gè)十四面體作為重復(fù)單元形成；接入體為向本體長(zhǎng)軸兩端方向延伸的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的骨骼架體適用于大骨缺損治療，立體結(jié)構(gòu)通過(guò)3D打印棒狀體生成，其力學(xué)性能強(qiáng)，棒狀體之間保留了充足的空間供骨組織生長(zhǎng)，使血管得以順利穿過(guò)，解決了傳統(tǒng)骨缺損治療方法帶來(lái)的副作用。
【IPC分類】A61F2/28
【公開(kāi)號(hào)】CN205234702
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520876369
【發(fā)明人】郝明仲, 孫玉文
【申請(qǐng)人】郝明仲
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日