一种用于颌面缺损修复的仿生梯度多孔陶瓷植入体及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115105266A(43)申请公布日2022.09.27(21)申请号202210744595.6(22)申请日2022.06.28(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人沈理达吴海东晁龙焦晨何志静邱明波赵剑峰(51)Int.Cl.A61F2/28(2006.01)A61F2/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用于颌面缺损修复的仿生梯度多孔陶瓷植入体及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于颌面缺损修复的仿生梯度多孔陶瓷植入体及其制备方法。植入体采用数字化光处理(DLP)增材制造技术进行一体化制造。修复体主体部分与健康天然骨形状相匹配，固定单元采用预留螺钉孔的方式与健康余骨进行固定。多孔部位预留愈合螺丝，用于后续种植牙基台的安装。有效减少手术创伤，缩短手术时间，避免对人体造成二次伤害。本发明可根据患者个性化需求实现个性化定制，采用生物陶瓷材料氧化铝，降低植入体模量，避免“应力遮挡效应”。同时生物陶瓷材料构建的多孔结构有助于细胞黏附、增值和分化。有助于有效恢复咀嚼功能，重塑美观性。CN115105266ACN115105266A权利要求书1/1页1.用于颌面缺损修复的梯度多孔陶瓷植入体，其特征在于，所述植入体为一体化结构。所述植入体修复主体部分，其特征在于，通过个性化设计与未损伤颌面骨完全匹配。并且预留愈合螺丝孔用于后序种植体基台安装。所述内部多孔结构位于修复体主体部分内部，其特征在于，是根据有限元仿真模拟静态牙齿咬合过程所产生的应力分布进行梯度化设计构建的。所述植入体两端预成重建板，其特征在于，与修复主体部分为统一整体。每侧各包括三个螺钉孔与未损伤颌面骨进行连接。2.根据权利要求1所述的植入体，其特征在于，所述预成重建板的厚度T为2.5mm；优选地，所述螺钉孔的孔直径为2.9mm；优选地，所述螺钉孔均匀分布在所述预成重建板上。3.根据权利要求1所述的植入体主体部分预留愈合螺丝孔，其特征在于，螺钉孔与种植牙基台相匹配；优选的，所述愈合螺丝孔直径为4mm，孔深度为5mm。4.根据权利要求1所述的仿生梯度多孔结构植入体，其特征在于，支架结构密度分布和有限元结果应力分布保持相关性；优选的，所述的仿生梯度多孔结构植入体根据泰森多边形原理进行拓扑优化设计。5.根据权利要求1‑4所述的植入体任一部分，其特征在于，所述植入体的材质为氧化铝陶瓷；优选地，所述植入体为通过DLP技术制造的陶瓷颌面部缺损骨修复植入体。2CN115105266A说明书1/3页一种用于颌面缺损修复的仿生梯度多孔陶瓷植入体及其制备方法技术领域[0001]本发明专利涉及生物医学下颌骨缺损修复技术领域，具体涉及一种用于颌面缺损修复的梯度多孔陶瓷植入体及其制备方法。背景技术[0002]人体下颌骨结构复杂，极具个性化，却又常因病变或者外伤造成破坏。传统的颌面修复方法常需从人体其他部位获取骨替代物进行缺损修复。这不仅会对人体造成二次伤害，而且获得的替代骨外形与缺损部位差异大，无法与颌骨界面进行高度匹配，极大的影响美观性以及后期工作性能。[0003]颌面植入体作为帮助患者重塑外貌特征，恢复咀嚼功能的重要骨替代物。其整体形状直接影响了其恢复患者功能需求的好坏。传统的批量化的生产并不适合颌面修复，个性化的定制才能更好的实现颌面植入体与天然骨的适配。[0004]随着增材制造技术的发展和成熟，其在口腔医学领域的应用之间广泛。增材制造具有便于成形复杂特异性零件的特点，通过增材制造技术制造的人工骨替代物可以很好的实现个性化制造，完美契合颌骨缺损部位，极大的降低了手术过程中的定位难度，有效恢复咀嚼功能，重塑美观性。[0005]颌面植入体在被植入人体后，经过一定恢复期后除了要满足基本的支持，咀嚼等功能外，还需要具有一定的诱导骨长入的能力。这也就要求制备修复假体的材料要同时具备一定的力学性能和良好的生物相容性能。氧化铝作为一种生物陶瓷材料，具有优异的机械性能和热学性能，耐磨性能好，并且能在人体内部长期稳定的存在，已被广泛应用生物医学领域。[0006]但是即便是通过生物陶瓷材料制成的实体植入体也并不能保证与未损坏余骨的有效结合。因此仿生多孔结构的设计对于骨修复领域至关重要。多孔结构的应用不仅为细胞生长黏附提供了空间，诱导骨生成实现植入体于未损伤余骨的有效集合，同时也能实现植入体更加轻量化的目标。发明内容[0007]为了解决传统自体骨颌面缺损修复流程复杂、周期长，并会对人体造成二次伤害。并且替代物外形一致性差，缺乏美观性，影响功能恢复的问题。本发明专利利用光固化技术(DLP)增材制造技术，针对人体下颌骨区域性缺损问题，基于泰森多边形原理拓扑优化设计了