颅骨植入体的制作方法

文档序号:29861117发布日期:2022-04-30 11:06阅读:86来源:国知局
颅骨植入体的制作方法

1.本技术涉及生物医用材料领域,尤其涉及到颅骨植入体。


背景技术:

2.颅骨缺损是一种常见的颅脑疾患,创伤、病变以及去骨瓣减压手术等均可能造成颅骨缺损。颅骨损伤不仅会影响患者的外形美观,而且会对颅脑功能造成负面影响,例如,造成颅内压失衡、脑脊液循环紊乱、头痛、头晕等症状。对成年患者而言,需在患者颅内植入修复用材料,以实现对颅骨缺损的永久性修复。
3.在颅骨修复手术中植入颅骨修复材料,不仅是为了恢复颅骨的外形完整性,也为了恢复颅骨的生理完整性。相应地,理想的用于颅骨修复的植入材料不仅被要求尺寸外形与患处匹配、力学性能适中,以实现颅骨的外形完整性,而且,被要求物化性质稳定、生物相容性良好,以实现颅骨的生理完整性。
4.聚芳醚酮是亚苯基环通过醚键和酮基连接而成的一类结晶型聚合物,得益于聚芳醚酮的特殊分子结构,其具有优异的特性,包括:优异的绝热性能、适中的力学性能、稳定的化学性能、出色的生物相容性。但是在实际使用中,发现现有的由聚芳醚酮制成的植入体具有诸多问题。
5.具体地,由于由聚芳醚酮制成的植入体的物化性质过于稳定,其难以与其周围的组织形成生物性连接,这使得植入体与周围组织的结合强度较差。并且,还会使得植入体与其周围的组织之间出现闭合空间(死腔),缺乏血管化组织的填充。以上问题可能导致皮下产生积液,及头皮瓣反复摩擦植入体导致的伤口破裂、软组织受损、炎症等情况,影响治疗效果。
6.因此,需要一种优化的植入体设计方案,以使得植入体能够与其周围的组织构建较为稳定的生物连接。


技术实现要素:

7.本技术的一优势在于提供一种颅骨植入体,其中,所述颅骨植入体通过结构设计的优化来改善其与周围的组织之间的生物连接模式,以优化所述颅骨植入体的颅骨缺损修复效果。
8.本技术的另一优势在于提供一种颅骨植入体,其中,所述颅骨植入体通过在其朝向头皮瓣软组织的一侧表面设置用于生物组织生长的生长通道,以避免在两者之间出现死腔的同时,还能够允许血管化的生物组织顺着所述生长通道生长,以建立所述植入体的一侧表面与其周围软组织之间的生物连接。
9.本技术的另一优势在于提供一种颅骨植入体,其中,由于所述生长通道的存在,所述颅骨修复植入体能够在生物层面与颅内软组织形成生物连接。应可以理解,通过生物层面的连接不仅可加强所述颅骨植入体在患者颅内的结合稳定性,同时,还可以避免因缺乏生物连接而出现的积液、伤口破裂、炎症等问题。
10.本技术的又一优势在于提供一种颅骨植入体,其中,所述微孔道结构与植入体外部环境连通,以允许血管化的生物组织在生长过程中与外部环境发生物质交换,维持其生长所需的营养物质流入、代谢产物流出。
11.本技术的又一优势在于提供一种颅骨植入体,其中,所述颅骨植入体周围的组织与生长于所述微孔道结构中的生物组织一体地连接,以与所述颅骨植入体形成在生物层面嵌合的生物组织网络结构。
12.通过下面的描述,本技术的其它优势和特征将会变得显而易见,并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。
13.为实现上述至少一优势,本技术提供一种颅骨植入体,其包括:
14.植入主体,具有相对的上表面和下表面;以及
15.形成于所述植入主体内的至少一微孔道结构,其中,每一所述微孔道结构设有连通于所述上表面的第一位置和所述上表面的第二位置的至少一连通道。
16.在根据本技术的颅骨植入体中,所述至少一微孔道结构自所述植入主体的上表面往下凹陷且未贯穿所述植入主体的下表面。
17.在根据本技术的颅骨植入体中,所述连通道从所述上表面的第一位置向下延伸后向上延伸至所述上表面的第二位置,且所述连通道未贯穿所述植入主体的下表面。
18.在根据本技术的颅骨植入体中,每一所述微孔道结构包括凹陷地形成于所述植入主体的上表面且未贯穿所述植入主体的下表面的至少二孔道,其中,所述至少二孔道中至少二孔道相互连接以形成所述至少一连通道。
19.在根据本技术的颅骨植入体中,所述至少二孔道包括第一孔道和第二孔道,所述第一孔道自所述植入主体的上表面倾斜地往下延伸至所述植入主体内的第一位置处,所述第二孔道自所述植入主体内的第一位置处倾斜地往上延伸,其中,所述第一孔道和所述第二孔道形成所述连通道。
20.在根据本技术的颅骨植入体中,所述第一孔道和所述第二孔道的斜率符号相反,由所述第一孔道和所述第二孔道形成的所述连通道选自v型通道、u型通道和c型通道中的一种。
21.在根据本技术的颅骨植入体中,所述第一孔道的上孔壁连接于所述第二孔道的上孔壁,所述第一孔道的下孔壁连接于所述第二孔道的下孔壁。
22.在根据本技术的颅骨植入体中,所述至少二孔道中所有孔道相互连接以形成多个所述连通道。
23.在根据本技术的颅骨植入体中,所述至少二孔道中所有孔道相互连接于所述植入主体内的同一位置处。
24.在根据本技术的颅骨植入体中,所述至少二孔道包括n个孔道,n为大于2的正整数。
25.在根据本技术的颅骨植入体中,所述n个孔道绕所述n个孔道所设定的旋转轴呈相互之间间隔360
°
/n的旋转阵列分布,n为4或6。
26.在根据本技术的颅骨植入体中,所述n个孔道相互连接于所述植入主体内的同一位置处。
27.在根据本技术的颅骨植入体中,各个所述孔道的孔道轴线与所述植入主体的上表
面的交点与所述旋转轴之间的距离为1mm-2mm。
28.在根据本技术的颅骨植入体中,每一所述孔道的直径为0.01mm-3.00mm。
29.在根据本技术的颅骨植入体中,所述n个孔道以所述旋转轴为对称轴对称地分布。
30.在根据本技术的颅骨植入体中,所述植入主体由聚芳醚酮材料制成。
31.通过对随后的描述和附图的理解,本技术进一步的目的和优势将得以充分体现。
32.本技术的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
33.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述,本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本技术实施例一起用于解释本技术,并不构成对本技术的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
34.图1图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的应用示意图之一。
35.图2图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的应用示意图之二。
36.图3a图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的立体示意图。
37.图3b图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的分解示意图。
38.图4图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的一变形实施方式的示意图。
39.图5图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的另一变形实施方式的示意图。
40.图6图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的又一变形实施方式的示意图。
41.图7图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的又一变形实施方式的示意图。
42.图8图示了图7示意的根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道截面示意图。
43.图9图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的又一变形实施方式的示意图。
44.图10图示了图9示意的根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道截面示意图。
45.图11图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的又一变形实施方式的示意图。
46.图12图示了图11示意的根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道截面示意图。
47.图13图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的又一变形实施方式的示意图。
48.图14图示了图13示意的根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道截面示意图。
49.图15图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道结构的又一变形实施方式的示意图。
50.图16图示了图15示意的根据本技术实施例的颅骨植入体的微孔道截面示意图。
51.图17图示了根据本技术实施例的颅骨植入体中的物质交换示意图。
52.图18图示了根据本技术实施例的颅骨植入体与周围组织之间的生物连接示意图。
53.图19图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的变形实施方式的微孔道截面示意图。
54.图20图示了根据本技术实施例的颅骨植入体的变形实施例方式的微孔道的截面示意图,
具体实施方式
55.下面,将参考附图详细地描述根据本技术的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例,而不是本技术的全部实施例,应理解,本技术不受这里描述的示例实施例的限制。
56.申请概述
57.如前所述,在颅骨修复手术中,通过植入颅骨修复材料不仅是为了恢复颅骨的外形完整性,也为了恢复颅骨的生理完整性。相应地,理想的用于颅骨修复的植入材料不仅被要求尺寸外形与患处匹配、力学性能适中,以实现颅骨的外形完整性,而且,被要求物化性质稳定、生物相容性良好,以实现颅骨的生理完整性。
58.聚芳醚酮是亚苯基环通过醚键和酮基接而成的一类结晶型聚合物,得益于聚芳醚酮的特殊分子结构,其具有优异的特性,包括:优异的绝热性能、适中的力学性能、稳定的化学性能、出色的生物相容性。但是在实际使用中,发现现有的由聚芳醚酮制成的植入体具有诸多问题。
59.具体地,由于由聚芳醚酮制成的植入体的物化性质过于稳定,其难以与其周围的组织形成生物性连接,这使得植入体与周围组织的结合强度较差。并且,还会使得植入体与其周围的组织之间出现闭合空间(死腔),缺乏血管化组织的填充。以上问题可能导致皮下产生积液,及头皮瓣反复摩擦植入体导致的伤口破裂、软组织受损、炎症等情况,影响治疗效果。
60.因此,需要一种优化的植入体设计方案,以使得植入体能够与其周围的组织构建较为稳定的生物连接。
61.从观察植入体与其周围组织的连接方式,本技术发明人发现由聚芳醚酮制成的用于颅骨修复的植入体与其周围的组织的连接方式为头皮瓣一侧的软组织周围的组织与该植入体的表面形成类似于面与面的叠置(两者无法连接),且由于聚芳醚酮的材料特性其无法与软组织在生物层面建立连接,导致在两者之间会出现缺乏结合而相互摩擦及残余死腔的问题。
62.相应地,本技术发明人从结构设计角度来对植入体进行优化,以改善所述颅骨植入体的颅骨缺损修复效果。更明确地,通过在所述颅骨植入体的朝向头皮瓣软组织的一侧表面设置用于生物组织生长的生长通道,以在避免在两者之间出现死腔的同时,还构建用于允许生物组织生长的生长通道以建立所述植入体的一侧表面与其周围软组织之间的生物连接。应可以理解,由于所述生长通道的存在,所述颅骨修复植入体能够在生物层面与颅内软组织形成生物连接。应可以理解,通过生物层面的连接不仅可加强所述颅骨植入体在患者颅内的结合稳定性,同时,还可以避免因缺乏生物连接而出现的积液、伤口破裂、炎症等问题。
63.基于此,本技术提出了一种颅骨植入体,其包括:植入主体,具有相对的上表面和下表面;以及,形成于所述植入主体内的至少一微孔道结构,其中,每一所述微孔道结构设有连通于所述上表面的第一位置和所述上表面的第二位置的至少一连通道。
64.在介绍了本技术的基本原理之后,下面将参考附图来具体介绍本技术的各种非限制性实施例。
65.示例性颅骨植入体
66.如图1至图3b所示,根据本技术实施例的颅骨植入体被阐明,其中,所述颅骨植入体1,包括:植入主体10和形成于所述植入主体10内的至少一微孔道结构20,其中,所述植入主体10具有相对的上表面11和下表面12。在本技术实施例中,所述颅骨植入体1适于被植入至患者的颅骨2的缺损部位,位于患者的头皮瓣软组织3和硬脑膜软组织4之间,如图1和图2所示。这里,在本技术实施例中,在所述颅骨植入体1被植入患者的颅内后,所述植入主体10的上表面11朝向所述患者的头皮瓣软组织3,所述植入主体10的下表面12朝向所述硬脑膜软组织4,也就是,在本技术实施例中,在颅骨修复手术中,所述颅骨植入体1以其下表面12安装于颅骨2的方式被植入到患者的颅内。
67.与现有的植入体不同的是,在本技术实施例中,所述颅骨植入体1具有形成于其上表面11的至少一微孔道结构20,所述至少微孔道结构20用于建立/改善所述植入主体10与其周围组织之间的生物连接。特别地,由于位于所述颅骨植入体的两侧软组织不能互通,因此,在本技术实施例中,所述微孔道结构20仅允许位于头皮瓣一侧的软组织与所述颅骨植入体1建立/改善在生物(组织)层面的连接,以避免在两者之间形成死腔,且利于提高所述颅骨植入体1在患者颅内的结合稳定性和亲和性,从而利于促进伤口愈合,降低并发症的发作风险,关于此部分将在所述微孔道结构20的具体描述中展开。
68.所述植入主体10的形状和尺寸与颅骨2的缺损部位的形状和尺寸相匹配,可根据实际应用情况调整,且所述植入主体10的力学性能适中,以起到足够的支撑作用,进而实现颅骨2的外形完整性。优选地,所述植入主体10的力学性能与颅骨2的力学性能相近。所述植入主体10的物化性质稳定,以使其能够在液体环境中长期稳定地存在,且所述植入主体10的生物相容性良好,以实现颅骨2的生理完整性。
69.在本技术的一些实施方式中,所述植入主体10由聚芳醚酮材料制成。这里,所述聚芳醚酮材料包括但不限于聚醚醚酮材料,聚醚酮酮材料。所述聚芳醚酮是一类主链上含有由醚、酮等官能团相连的苯环的聚合物。得益于这一分子结构,聚芳醚酮具有优异的性质,适用于颅骨修复。
70.具体地,聚芳醚酮的可塑性较强,所述聚芳醚酮可根据实际应用情况被塑性为形状和尺寸特定的植入主体10。在本技术的一些具体实施方式中,由聚芳醚酮制成的植入主体10的具有弧形面,有一定的曲度,以更加贴合待修复的颅骨2,并且使其外形更加接近缺损的颅骨的外形。在本技术的一些实施例中,所述植入主体10可被嵌入至颅骨2的缺损部位,避免突出于颅骨2,产生明显的异物感,影响外观。聚芳醚酮的力学性能适中,且与人体的皮质骨的力学性能相近,其中,聚芳醚酮的弹性模量为3gpa-4 gpa(人体的皮质骨的弹性模量为7-25gpa),应力遮挡风险较低,聚芳醚酮的拉伸强度为大于120mpa(人体的皮质骨的拉伸强度为50-150mpa)。聚芳醚酮的物化性能稳定,能在液体环境下长期稳定存在。聚芳醚酮的射线可被x射线穿透,无磁性,在电子计算机断层扫描(ct)或磁共振成像(mri)中无伪
影,对影像学分析的影响较低。聚芳醚酮的隔热性较强,温度较为恒定,导热率大约为0.25(w/(m
·
k)),可降低热耗散,维持被植入所述颅骨植入体1的颅脑的温度,以避免因温度变化对患者造成的不良反应。聚芳醚酮的生物相容性良好,人体出现排异反应的可能性较低,适于被用于制备永久性骨修复植入体。
71.值得一提的是,在本技术的一些实施例中,所述颅骨植入体1还可以包括突出地形成于所述植入主体10表面的凸起或者凹陷地形成于其表现的凹痕来增加所述植入主体10的表面粗糙度,以增大其与软组织之间的结合面积和结合稳定性。当然,可通过其他方式促进所述植入主体10与周围的组织之间的结合,例如,适当地降低所述植入主体10的疏水性、在所述植入主体10的表面构建生物活性镀层,对此,并不为本技术所局限。
72.如前所述,聚芳醚酮具有优异的性质,适用于颅骨修复。然而,聚芳醚酮的物化性质过于稳定,限制了其与周围的组织之间的生物连接。具体地,聚芳醚酮的侧链基团反应活性较低,难以发生化学反应。聚芳醚酮的疏水性较强,尽管较强的疏水性使其溶解性较低,适于在液体环境下长期稳定存在,却也使得蛋白、细胞等生物组织附着困难。传统的由聚芳醚酮制成的用于颅骨修复的植入体难以与其周围的组织形成生物性连接,与周围组织的结合强度较差。并且,还会使得植入体与其周围的组织之间缺乏血管化组织的填充,而出现闭合空间(死腔)。以上问题可能导致皮下产生积液,及头皮瓣反复摩擦植入体导致的伤口破裂、软组织受损、炎症等情况,影响治疗效果。
73.本技术发明人发现现有的由聚芳醚酮制成的用于颅骨修复的植入体与其周围的组织的连接方式为头皮瓣一侧的软组织与该植入体的表面形成类似于面与面的叠置(两者无法连接),且由于聚芳醚酮的材料特性其无法与软组织在生物层面建立连接,导致在两者之间会出现死腔的问题。
74.相应地,本技术发明人从结构设计角度来对植入体进行优化,以改善所述颅骨植入体1的颅骨缺损修复效果。更明确地,通过在所述颅骨植入体1的朝向头皮瓣软组织3的一侧表面设置用于生物组织生长的生长通道,以在避免在两者之间出现死腔的同时,还构建用于允许生物组织生长的生长通道以建立所述颅骨植入体1的一侧表面与位于该侧的软组织之间的生物连接。应可以理解,由于所述生长通道的存在,所述颅骨修复植入体1能够在生物层面与颅内软组织形成生物连接。应可以理解,通过生物层面的连接不仅可加强所述颅骨植入体1在患者颅内的结构稳定性,同时,还可以提高所述颅骨植入体1在患者颅内的结合亲和度。
75.具体的,在结构层面,所述颅骨植入体1进一步包括形成于其上表面11的至少一微孔道结构20,如图3a和图3b所示,以通过所述至少一微孔道结构20使得位于所述上表面11这一侧的软组织(头皮瓣软组织3)能够伸入至所述植入主体10的内部,并于所述植入主体10内的微孔道结构20中形成一体相连的生物组织地连接,以与所述颅骨植入体1形成在生物层面嵌合的生物组织网络结构。值得一提的是,通过在植入主体10内形成微孔道结构20的方式改善植入主体10与其周围的组织之间的生物连接这一技术方案不仅适用于由聚芳醚酮制成的植入主体10,同样适用于由其他物化性质过于稳定的材料制成的植入主体10。
76.在本技术实施例中,每一所述微孔道结构20设有连通于所述植入主体10的上表面11的第一位置和所述上表面11的第二位置的至少一连通道21,以形成供生物组织生长的生物活腔(即,能够进行物质交换的腔体)。这样,位于所述颅骨植入体1的上表面11这一侧的
软组织(头皮瓣软组织3)可通过所述至少一连通道21生长于所述植入主体10内部并在所述植入主体10内部形成生物组织网络结构,以避免在所述颅骨植入体1与其上表面11这一侧的软组织之间出现死腔,并允许生物组织顺着生长通道(即,生物活腔)生长以建立所述颅骨植入体1的上表面11与该侧软组织之间的生物连接。
77.特别地,如图3b所示,在本技术的一些实施例中,所述至少一微孔道结构20自所述植入主体10的上表面11往下凹陷且未贯穿所述植入主体10的下表面12。相应地,在这些实施例中,所述连通道21从所述植入主体10的上表面11的第一位置向下延伸后向上延伸至所述上表面11的第二位置,且所述连通道21未贯穿至所述植入主体10的下表面12。这样,位于所述植入主体10周围的组织的第一区域通过生长于所述至少一连通道21的生物组织与其第二区域之间形成生物连接,所述第一区域和所述第二区域并非分别独立地附着于所述植入主体10,其中,所述组织的第一区域对应于所述上表面11的第一位置,所述组织的第二区域对应于所述上表面11的第二位置。并且,当所述至少一连通道21未贯穿所述植入主体10的下表面12时,位于所述植入主体10的上表面11的上方的软组织(头皮瓣软组织3)同样未延伸至所述植入主体10的下表面12,可降低与所述植入主体10的下表面12下方的软组织(硬脑膜软组织4)发生黏连的可能性。
78.在本技术实施例中,每一所述微孔道结构20包括凹陷地形成于所述植入主体10的上表面11且未贯穿所述植入主体10的下表面12的至少二孔道,其中,所有孔道中至少二孔道相互连接以形成所述至少一连通道21。所有孔道中每至少二孔道相互连通后形成一连通道21。
79.在本技术的一个具体示例中,如图8所示,所述至少二孔道包括第一孔道211和第二孔道212,所述第一孔道211自所述植入主体10的上表面11倾斜地往下延伸至所述植入主体10内的第一位置处,所述第二孔道212自所述植入主体10内的第一位置处倾斜地往上延伸,其中,所述第一孔道211和所述第二孔道212形成所述连通道21。这里,所述植入主体10内的第一位置为存在于所述植入主体10内部的某一位置,不限定其具体位置。也就是,所述第一孔道211自所述植入主体10的上表面11倾斜地往下延伸至所述植入主体10内的某一位置处,所述第二孔道212与所述第一孔道211的位于所述植入体内的末端对应,且自所述植入主体10内的该位置处倾斜地往上延伸,以形成所述连通道21。
80.在该具体示例中,所述第一孔道211和所述第二孔道212相接,以形成连续的连通道21,其中,所述第一孔道211的上孔壁连接于所述第二孔道212的上孔壁,所述第一孔道211的下孔壁连接于所述第二孔道212的下孔壁。所述第一孔道211的上孔壁和所述第二孔道212的上孔壁分别指:所述第一孔道211的孔壁中靠近所述植入体的上表面11的部分和所述第二孔道212的孔壁中靠近所述植入体的上表面11的部分。所述第一孔道211的下孔壁和所述第二孔道212的下孔壁分别指:所述第一孔道211的孔壁中靠近所述植入体的下表面12的部分和所述第二孔道212的孔壁中靠近所述植入体的下表面12的部分。所述第一孔道211的上孔壁的第一末端和下孔壁的第一末端形成所述第一孔道211的第一末端,形成于所述植入主体10的上表面11,所述第二孔道212的上孔壁的与其第一末端相对的第二末端和下孔壁的与其第一末端相对的第二末端形成所述第二孔道212的第二末端,形成于所述植入主体10的内部。
81.在本技术的一个具体实施方式中,如图8所示,所述第一孔道211和所述第二孔道
212的斜率符号相反,由所述第一孔道211和所述第二孔道212形成的所述连通道21为v型通道,比如说类v形通道,即两侧斜率的绝对值并不相同,或者是正v形通道,即两侧斜率的绝对值相同。当然,所述第一孔道211和所述第二孔道212也可形成其他类型的通道,例如,c型通道,u型通道。所述第一孔道211和所述第二孔道212可以是直线型通道,也可以是曲线型通道,可以对称,也可以不对称,对此,并不为本技术所局限。
82.在本技术的一些实施方式中,所有孔道中部分孔道相互连接,以形成至少一连通道21。在本技术的另一些实施方式中,所有孔道相互连接以形成多个所述连通道21。多个连通道21可彼此相连通(如图7、图11和图13所示),也可部分连通,或者,彼此独立(如图15所示)。
83.特别地,在本技术的一个具体示例中,所述多个连通道21彼此相连通,且,所有孔道相互连接于所述植入主体10内的同一位置处,也就是,所有孔道交汇于同一位置,如图7和图11所示。相应地,所述至少二孔道形成的多个连通道21相互连接于所述植入主体10内的同一位置处。在本技术的其他示例中,所有孔道可相互连接并交汇于不同的位置,如图13所示。
84.值得一提的是,如图17和图18所示,所述至少二孔道为贮存水凝胶6(gelma系,pva系,海藻酸钠系等)、血浆5(全血,富血小板血浆)等装载生物活性物质(例如,血管内皮生长因子(vegf)、碱性成纤维因子(bfgf)、姜黄素)、细胞(例如,成纤维细胞,间充质干细胞)的介质提供空间,水凝胶6和血浆5在植入颅骨2的缺损部位后能够将其中的生物活性物质和细胞逐步释放至周围的组织附近,有助于引导周边组织(血管化结缔组织)向所述植入主体10的内部生长,消除软组织与所述植入主体10之间的死腔,降低皮下积液等并发症发生的风险。此外,所述至少二孔道存在交汇点,使得长入孔道内部的软组织能够汇合、交联,使得所述颅骨修复植入体1能够在生物层面与颅内软组织形成生物连接,通过生物层面的连接不仅可加强所述颅骨植入体1在患者颅内的结合稳定性,同时,还可以提高所述颅骨植入体1在患者颅内的结合亲和度。
85.在本技术实施例中,每一所述微孔道结构20中孔道的数量并不为本技术所局限。相应地,每一所述微孔道结构20包括n个孔道,n为大于2的正整数。优选地,孔道的数量为4或6,即,n为4或6。
86.在本技术的一个具体示例中,一个所述微孔道结构20中所述n个孔道以所述旋转轴l1为对称轴对称地分布,且所述n个孔道绕所述n个孔道所设定的旋转轴l1呈相互之间间隔360
°
/n的旋转阵列分布,如图7和图11所示。并且,所述n个孔道相互连接于所述植入主体10内的同一位置处。每一所述孔道的直径为0.01mm-3.00mm,以允许水凝胶6、血浆5等材料被容纳其中,引导血管化软组织生长于其中。
87.在本技术的一个具体实施方式中,一所述微孔道结构20包括六个孔道,所述六个孔道相互连接于所述植入主体10内的同一位置处,如图7和图8所示。所述六个孔道以l1为旋转轴,呈旋转对称分布,形成莲花状的微孔道结构20。当然,本领域技术人员可以理解的是,所述六个孔道可以不需要以旋转对称布置,换句话说,如果存在一个垂直于所述植入主体10的直线并且该直线经过所述六个孔道的共同连接处,每一个孔道和该直线之间的夹角可以是不同的。所述微孔道结构20被布置为类似于自所述植入主体10的内部的一个位置辐射状朝向所述植入主体10的上表面11的各个位置延伸而成,从而形成自所述植入主体10的
上表面11至少两个位置朝向内部延伸的相互连通的所述微孔道结构20。
88.在本技术的又一个具体实施方式中,一所述微孔道结构20包括四个孔道,所述四个孔道两两相通,其中两个孔道交汇于所述植入主体10内的某一位置,形成第一连通道,另外两个孔道交汇于所述植入主体10内的另一位置,形成第二连通道,所述四个孔道形成w型的微孔道结构20,如图9和图10所示。
89.在本技术的又一个具体实施方式中,一所述微孔道结构20包括三个孔道,所述三个孔道相互连接于所述植入主体10内的同一位置处。所述三个孔道绕所设定的旋转轴l1呈相互之间间隔360
°
/3的旋转阵列分布,形成三叶草状的微孔道结构20,如图11和图12所示。
90.在本技术的另一个具体实施方式中,一所述微孔道结构20包括六个孔道,所述六个孔道相互连接于并交汇于不同位置处,如图13和图14所示。
91.在本技术的又一个具体实施方式中,一所述微孔道结构20同样包括四个孔道,所述四个孔道两两相通,形成独立的第三连通道和第四连通道,所述四个孔道分别形成于所述上表面11的四个开口以l1为对称轴对称地分布,如图15和图16所示。
92.所述n个孔道的分布方式和连接方式并不为本技术所局限,相应地,所述n个孔道形成的微孔道结构20的整体形态同样并不为本技术所局限。
93.值得一提的是,通过调控孔道的数量、连通关系、位置、形状等特征调控所述微孔道结构20。进一步地,通过调控所述微孔道结构20的数量、形态和分布方式,可构建相应的网络结构,以使得位于所述植入主体10体周围的组织在所述植入主体10内形成特定的生物网络组织结构,可控地改善与所述植入主体10之间的生物连接。
94.在本技术实施例中,所述微孔道结构20的数量、形态和分布方式可根据实际应用情况进行设计。如图4所示,在本技术的一个具体实施方式中,每个微孔道结构20包括第一孔道211和第二孔道212,所述第一孔道211和所述第二孔道212的末端交汇于所述植入主体10内的同一位置,形成v型微孔道结构。具体地,所述第一孔道211的第一端部具有形成于所述植入主体10的上表面11的第一开口,所述第一孔道211的与其第一端部相对的第二端部具有形成于所述植入主体10的内部的第一连通口,所述第一孔道211从所述第一开口倾斜地向下延伸至所述第一连通口。所述第二孔道212的第一端部具有形成于所述植入主体10的上表面11的第二开口,所述第二孔道212的与所述第一端部相对的第二端部具有形成于所述植入主体10的内部的第二连通口,所述第二孔道212从所述第二开口倾斜地向下延伸至所述第二连通口。所述第一孔道211和所述第二孔道212的斜率符号相反而绝对值相等,且,所述第一连通口和所述第二连通口位于所述植入主体10的同一位置,以形成正v型微孔道结构。
95.在该具体示例中,所述至少一微孔道结构20包括多个正v型微孔道结构,所述多个正v型微孔道结构成行排列,形成至少一行正v型微孔道结构。同一行正v型微孔道结构中每相邻的两个正v型微孔道结构形成一个正w型微孔道结构,一行正v型微孔道结构形成锯齿型微孔道结构。正所述第一正v型微孔道结构的第二孔道212和所述第二正v型微孔道结构的第一孔道211相邻,并且,所述第一正v型微孔道结构的第二孔道212的形成于所述植入主体10的上表面11的第一开口和所述第二正v型微孔道结构的第一孔道211的形成于所述植入主体10的上表面11的第二开口重合,也就是,所述第一正v型微孔道结构的第二孔道212与所述第二正v型微孔道结构的第一孔道211共用一个开口,以形成一个正w型微孔道结构。
相应地,成行排列的正v型微孔道结构形成锯齿型微孔道结构。
96.在本技术的另一个具体实施方式中,如图5所示,所述至少一微孔道结构20包括多个正v型微孔道结构,所述多个正v型微孔道结构横纵交错排列,也就是,所述多个正v型微孔道结构包括沿第一方向延伸的至少一行正v型孔道结构和沿与所述第一方向成夹角的第二方向的至少一列正v型孔道结构。同一行正v型微孔道结构中每相邻的两个正v型微孔道结构形成一个正w型微孔道结构,一行正v型微孔道结构形成锯齿型微孔道结构。同一列正v型微孔道结构中每相邻的两个正v型微孔道结构同样形成一个正w型微孔道结构,一列正v型微孔道结构同样形成锯齿型微孔道结构。
97.在本技术的又一个具体实施方式中,如图6所示,每个微孔道结构20包括第一孔道211和第二孔道212,所述第一孔道211和所述第二孔道212形成正x型微孔道结构。具体地,所述第一孔道211的第一端部具有形成于所述植入主体10的上表面11的第一开口,所述第一孔道211的与其第一端部相对的第二端部具有形成于所述植入主体10的内部的第一端口,所述第一孔道211从所述第一开口倾斜地向下延伸至所述第一端口。所述第二孔道212的第一端部具有形成于所述植入主体10的上表面11的第二开口,所述第二孔道212的与所述第一端部相对的第二端部具有形成于所述植入主体10的内部的第二端口,所述第二孔道212从所述第二开口倾斜地向下延伸至所述第二端口。所述第一孔道211和所述第二孔道212的斜率相反而绝对值相等,且,所述第一孔道211的主体部和所述第二孔道212的主体部交汇,所述第一孔道211的第一端口和所述第二孔道212的第二端口形成于所述植入主体10内的不同位置,以形成正x型微孔道结构。
98.在该具体示例中,所述至少一微孔道结构20包括多个正x型微孔道结构,所述多个正x型微孔道结构横纵交错排列,也就是,所述多个正x型微孔道结构包括沿第三方向延伸的至少一行正x型孔道结构和沿与所述第三方向成夹角的第四方向的至少一列正x型孔道结构。同一行正x型微孔道结构中每相邻的两个正x型微孔道结构形成一个网型微孔道结构。同一列正x型微孔道结构中每相邻的两个正x型微孔道结构同样形成一个x型微孔道结构。
99.具体地,一行正x型微孔道结构包括第一正x型微孔道结构和与所述第一正x型微孔道结构相邻的第二正x型微孔道结构。所述第一正x型微孔道结构的第二孔道212和所述第二正x型微孔道结构的第一孔道211相邻,并且,所述第一正x型微孔道结构的第二孔道212的形成于所述植入主体10的上表面11的第一开口和所述第二正x型微孔道结构的第一孔道211的形成于所述植入主体10的上表面11的第二开口重合,也就是,所述第一正x型微孔道结构的第二孔道212与所述第二正x型微孔道结构的第一孔道211共用一个开口,以形成一个网型微孔道结构。相应地,一行正x型微孔道结构形成网型微孔道结构。
100.所述微孔道结构20可以被设置为自所述植入主体10内的一位置任意地或者是随机地分别延伸至所述植入主体10的所述上表面11形成。在上述的举例中,v型的所述微孔道结构20是自v型结构的交点朝向两个方向竖直延伸形成的连通道。可以理解的是,可以在所述植入主体10的所述位置沿着多个方向,并且以各种方式,比如说直线、曲线、分叉等各种形状延伸至所述上表面11以形成连通所述植入主体10的第一位置和第二位置的所述微孔道结构20。
101.当然也可以理解的是,所述微孔道结构20可以被设置为自所述植入主体10的所述
上表面11的第一位置朝所述植入主体10内部任意地或者是随机地延伸至所述上表面11的第二位置。
102.换言之,所述微孔道结构20的形成并不限制于所述植入主体10内的通道的布置位置或者是形状。
103.在本技术的又一个具体实施方式中,参考附图19和附图20所示,至少一微孔道结构20包括第一孔道211和第二孔道212,所述第一孔道211和所述第二孔道212可以形成v型结构,并且所述第一孔道211和所述第二孔道212的孔径可以被布置为不同的。
104.进一步地,所述第一孔道211和所述第二孔道212在所述植入主体10内的倾斜程度可以被布置为不同的,比如说,当所述微孔道结构20是v型结构时,可以是类似于v的结构,实际上所述第一孔道211所在轴线和穿过所述植入主体10的垂直轴线的夹角和所述第二孔道212所在轴线和穿过所述植入主体10的垂直轴线的夹角可以是不同的。
105.进一步地,所述微孔道结构20可以包括多个孔道,所述孔道可以是直线形状的,也可以是曲线形状的,甚至可以非线性的,而是由多条通道连接而成的。在附图19的一个具体示例中,至少一个所述微孔道结构20包括四个所述孔道,并且相邻的所述孔道相互连通,从而形成类似矩形的在所述植入主体10内的连通结构。在附图20的一个具体示例中,至少一个所述微孔道结构20包括三个所述孔道,并且每一所述孔道在第一位置或者是第二位置相互连通。
106.进一步地,所述微孔道结构20可以被布置为自所述植入主体10内的同一个位置朝向所述植入主体10的第一位置和第二位置连通延伸而成。该位置可以是一个点、一个面或者是一个区域。在本具体示例中,至少微孔道结构20包括四个所述孔道,并且每一所述孔道藉由一个共同的圆形空间相互连通从而形成贯通的所述微孔道结构20。
107.进一步地,在本具体示例中,至少一个所述微孔道结构20包括所述第一孔道211和所述第二孔道212,并且所述第一孔道211和所述第二孔道212在某一位置交汇以相互连通。所述第一孔道211或者是所述第二孔道212可以是直线型、曲线型或者是非线型的形状。在此实施为线型的,并且类似于x型。在制作过程中可以分别制造所述第一孔道211和所述第二孔道212,保持两者存在交汇即可,有利于降低制造难度。
108.从整个所述微孔道结构20而言,相当于从所述上表面11的第一位置朝内并且朝下延伸至一定的深度,到达交汇位置,然后朝外以朝向所述上表面11的第二位置延伸。另外,朝向交汇位置内部延伸了更深的距离,从而为组织在交汇位置附近提供了更大的空间,有利于组织在交汇位置的生长。本领域技术人员可以理解的是,x型的结构仅为距离说明。所述微孔道结构20相当于被分为两个部分,一个部分用于形成连通所述上表面11的至少两个位置的连通道,另一个部分用于在交汇位置或者是附近为组织在此生长提供更多的空间,该位置可以是圆环形状,三角形状,或者其他。当然可以理解的是,所述微孔道结构20在所述植入主体10内部交汇的位置可以有一个、两个或者是更多的,以有利于增强组织在内生长后整个装置和头皮瓣的连接强度。
109.值得一提的是,目前,主要通过注塑成型和3d打印的方式对聚芳醚酮进行加工,以塑性为预定的形状。然而,在通过注塑成型和3d打印的方式对聚芳醚酮进行加工的过程中,聚芳醚酮需经过高温加热,聚芳醚酮在高温环境中将分解出具有生物毒性的一系列物质(包括但不限于:聚醚醚酮的低聚物/单体,4-苯氧基苯酚,二苯醚,苯等),不利于人体健康。
在本技术示例中,通过模压、切削、钻孔等工序以机械加工的方式对聚芳醚酮进行加工来形成所述颅骨植入体1,以避免形成的颅骨植入体1因高温而产生毒性物质,提高材料的生物安全性。
110.综上,基于本技术实施例的颅骨植入体1被阐明,其中,所述颅骨植入体1通过构建微孔道结构20的方式改善了其与周围的组织之间的生物连接性能,以实现颅骨2的生理完整性。
111.本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
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