一种3D打印颅骨修补钛网的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术制备人工颅骨修补材料技术领域，具体涉及一种3D打印颅骨修补钛网。

背景技术：

颅骨缺损通常由于颅脑损伤、颅内血肿或颅内肿瘤等开颅手术，挽救病人生命而进行的骨瓣减压所致。原则上最大直径超过3cm以上的颅骨缺损需行颅骨重建手术，当颅骨缺损超过3cm，就可产生临床症状。颅骨修补术后可使静脉回流加快，脑脊液循环速度增加1倍。术后可以松解皮瓣与硬脑膜及骨窗边缘的连接，解除其对脑表面血管的牵拉、扭曲、压迫。颅骨成形术对改善脑神经功能具有重大意义。

多种材料已被用来修复颅骨缺损，目前，颅骨修补手术通常采用自体骨和人工材料两大类。理想的颅骨修补材料应该具有以下特征：(1)可透过放射线，(2)耐感染性，(3)不传导热量，(4)生物力学性能好，(5)能够完全匹配缺损部位和延展性好，(6)价格便宜，(7)方便使用。

自体骨主要是指自体骨移植，该方法有较好的生物相容性，无免疫排斥反应。去骨瓣过程中取出的原始骨瓣是最佳的颅骨整复材料，一般通过永冻保存或者放置于腹部皮下口袋长期保留；但是，此类方法存在保管困难、感染率高等不可避免的风险。除此以外，还可以用病人自身的肋骨、髂骨等取材，但是需开辟第二术区、骨来源受限制、塑性欠佳导致整形效果差等，使其临床受到极大的限制，因此合成材料开始逐渐替代自体骨。

聚醚醚酮(PEEK)材料是一种半晶质聚合物，能够透过放射线，不产生CT或者MRI伪影，化学惰性好且重量较轻，可以用蒸汽或放射线消毒。这种植入物强度、厚度适宜，目前已出现使用3D打印PEEK材料的颅骨修补补片，但是缺点是PEEK材料植入物价格昂贵、缺乏骨整合性，另外，其植入后排异率及感染率高于预期值。

传统钛金属合金材料具有低密度、质轻、高强度、优越的生物组织相容性和耐腐蚀性，钛合金即身性能良好，对患者机体免疫功能影响较小。植入后，成纤维细胞可以长入钛网的微孔，使钛网与组织融为一体，且有钙化和骨化的趋势,不影响头颅X线检查和脑电图检查，手感良好，均匀美观。

传统钛网修补材料因为以上优点目前在临床中得到了广泛的应用。但是，当前国内医疗机构使用的钛合金颅骨补片多采用CT数据采集、处理后，机床铸造和模具压制成型，成型后整片修补材料覆盖于骨窗周边，并以数枚钛钉固定于骨窗边缘。此方法除了制作周期长最大弊端为修补材料鼓出骨瓣平面，与颅骨表面帖附程度不够，对周围皮瓣形成一定的挤压、影响血供，术后因皮瓣血液循环不理想易发生皮瓣坏死、钛板外露致手术失败等情况。另外，因为铸造工艺水平等因素，钛网出现起皱、边缘翘曲等现象比较常见，契合性欠佳也会影响整复质量。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种3D打印颅骨修补钛网。

为解决上述问题，本实用新型提出的3D打印颅骨修补钛网，包括一体化成型的钛网本体，所述钛网本体的边缘与颅骨修补处的边缘相切合，所述钛网本体边缘间隔设置有固定用凸出块，所述固定用凸出块上设置有紧固件，所述凸出块设置有3-4个。

在上述技术方案中，所述钛网本体的厚度为0.6mm-15mm。

在上述技术方案中，所述钛网本体呈网状设计，网孔直径为0.4mm-0.7mm。

在上述技术方案中，所述钛网本体为3D打印一体成型。

在上述技术方案中，所述钛网本体的3D打印材料为钛金属合金材料。

上述的3D打印颅骨修补钛网通过以下步骤制备所得：

步骤一、根据CT及MRI影像技术三维重建，模拟出颅骨缺损的大小及曲面参数；

步骤二、从PACS系统中导出0.5mm薄层厚度的CT数据，将所得数据导入DVO-3DP工作站中确认元数据、分析数据并进行数据分割；

步骤三、依据颅骨缺损部位及形态进行数据重建，定制镶嵌于骨窗内的修复体；

步骤四、将修复体数据导入准工业级3D打印机以实现颅骨补片3D打印成型；

步骤五、将完成的3D打印颅骨补片送进手术室消毒备用。

本实用新型与现有技术方案相比具有以下有益效果和优点：

本实用新型提出的3D打印颅骨修补钛网，利用3D打印技术进行人工制作镶嵌于颅骨缺损骨窗内的钛网修补材料，与患者的颅骨完全贴合，避免了突出骨窗的修补材料发生翘边、引起局部的皮瓣压痕，有效地控制了因为制作工艺、材料生物相容性等因素诱发的手术并发症，大大提高了颅骨修补手术的成功率。

附图说明

图1为本实用新型提出的3D打印颅骨修补钛网的制备方法的工艺流程图。

图2为本实用新型提出的3D打印颅骨修补钛网的背面示意图。

图3为本实用新型提出的3D打印颅骨修补钛网的侧面示意图

图中编号说明：1、钛网本体；2、凸出块；3、钛钉孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图2和图3所示，本实用新型提供的3D打印颅骨修补钛网，包括一体化成型的钛网本体1，钛网本体1的边缘与颅骨修补处的边缘相切合，钛网本体1的边缘间隔设置有固定用凸出块2，固定用凸出块2上设置有紧固件，紧固件为钛钉孔3和钛钉，凸出块设置有3-4个。钛网本体1的厚度为0.6mm-15mm。钛网本体1呈网状设计，网孔直径为0.4mm-0.7mm，钛网本体1为3D打印一体成型，钛网本体1的3D打印材料为钛金属合金材料。

本实施例中的3D打印颅骨修补钛网的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、根据CT及MRI影像技术三维重建，模拟出颅缺损的大小及曲面参数；

步骤二、从PACS系统中导出0.5mm薄层厚度的CT数据，将所得数据导入DVO-3DP工作站中确认元数据、分析数据并进行数据分割；

步骤三、依据颅骨缺损部位及形态进行数据重建，定制镶嵌于骨窗内的修复体，其中修复体的厚度为0.6mm-15mm，呈网状设计，网孔直径为0.6mm，其边缘设置3-4枚凸出块，凸出块远端预留钛钉钉孔；

步骤四、将修复体数据导入准工业级3D打印机中，以钛金属合金材料为打印材料实现颅骨补片3D打印成型；

步骤五、将完成的3D打印颅骨补片送进手术室消毒备用。

本实用新型利用3D打印技术进行人工制作镶嵌于颅骨缺损骨窗内的钛网修补材料，与患者的颅骨完全贴合，避免了突出骨窗的修补材料发生翘边、引起局部的皮瓣压痕，有效地控制了因为制作工艺、材料生物相容性等因素诱发的手术并发症，大大提高了颅骨修补手术的成功率。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。