一种用于关节软骨修复的双侧复合支架

本技术属于医学软骨修复，具体涉及一种用于关节软骨修复的双侧复合支架。

背景技术：

1、关节软骨的特点是无血管和神经供应，自身修复能力极为有限，一旦出现损伤就会因磨损而逐渐加重，甚至后期会累及软骨下骨，因此为早期关节骨软骨损伤提供有效治疗，阻止软骨损伤的进一步发展，使受损软骨细胞得到修复，对于阻止骨关节炎的进展十分重要。

2、经过几十年的发展迭代，组织工程技术逐渐成为软骨损伤的主流修复方式。早期利用骨膜联合自体软骨细胞修复软骨缺损，但容易出现细胞逸散以及骨膜过度生长相关的并发症；生物胶原膜的应用在一定程度上有所改进，消除了骨膜片产生的缺点，但仍然存在细胞悬液流失及广泛缝合导致微损伤的问题。膝关节注射治疗干细胞同样会遇到细胞逸散的问题，这是因为在关节液的环境中，细胞无法大量凝聚于软骨缺损处，导致修复效果大打折扣。随着时间的延长，关节软骨损伤逐步加重，最后发展成为骨性关节炎，不得不接受人工关节置换手术，但是关节置换手术适用于晚期骨性关节炎的患者，并不适合早期局灶性软骨损伤的治疗。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是解决以上现有技术的不足，提供一种便捷牢靠、可对软骨缺损部位进行局部的置换治疗的用于关节软骨修复的双侧复合支架。

2、为达到上述目的，采用的技术方案为：

3、一种用于关节软骨修复的双侧复合支架，其特征在于，包括3d打印金属微孔支架以及水凝胶层，所述3d打印金属微孔支架为3d打印而成的带有网孔结构的圆柱体，并可根据患者的损伤进行个性化定制，孔径和孔隙率由下到上逐渐减小，所述水凝胶层为直径与3d打印金属微孔支架相同的圆柱体，与3d打印金属微孔支架结合部分为溶剂置换法而形成的机械互锁结构，使得水凝胶层和3d打印金属微孔支架在液体环境中也具有较强的界面结合力，植入体内后可保证双侧支架的稳固，提供力学支撑的同时，有效促进局部骨及软骨缺损修复。

4、作为本实用新型的另一种优选方案，所述3d打印金属微孔支架材质为钛合金，具有良好的力学强度和生物相容性。

5、作为本实用新型的另一种优选方案，所述3d打印金属微孔支架底部微孔直径为800～1000μm，孔隙率为80％～90％，顶部微孔直径为600～800μm，孔隙率为60％～80％，所述3d打印金属微孔支架通过梯度孔隙设计，使下部的孔径和孔隙率有利于骨长入，上部的孔径和孔隙率有利于与水凝胶层形成强界面结合。

6、作为本实用新型的另一种优选方案，所述水凝胶层为聚乙烯醇水凝胶，不仅具有优异的强度、韧性、抗溶胀性能和低摩擦系数，还具有良好的生物相容性，可以复合多种细胞，以及多种细胞因子，改善局部微环境，促进软骨细胞的增值，修复软骨缺损。

7、与现有技术相比，本实用新型提供的用于关节软骨修复的双侧复合支架具有以下的增益效果：

8、(1)本实用新型的3d打印金属微孔支架为梯度孔隙设计，方便骨长入同时提供力学支撑；水凝胶层与3d打印金属微孔支架结合部分为溶剂置换法而形成的机械互锁结构，使得水凝胶层和3d打印金属微孔支架在液体环境中也具有较强的界面结合力，与现有的关节软骨修复方式相比，可做局部关节软骨及软骨下骨损伤的置换治疗，修复软骨缺损，有效的提高软骨修复的成功率。

9、(2)本实用新型的水凝胶层为聚乙烯醇水凝胶材质，不仅具有优异的强度、韧性、抗溶胀性能和低摩擦系数，还具有良好的生物相容性，是一种理想的软骨缺损替代物。

技术特征：

1.一种用于关节软骨修复的双侧复合支架，其特征在于，包括3d打印金属微孔支架以及水凝胶层，

2.如权利要求1所述的用于关节软骨修复的双侧复合支架，其特征在于，所述3d打印金属微孔支架材质为钛合金。

3.如权利要求1所述的用于关节软骨修复的双侧复合支架，其特征在于，所述3d打印金属微孔支架底部微孔直径为800～1000μm，孔隙率为80％～90％，顶部微孔直径为600～800μm，孔隙率为60％～80％。

4.如权利要求1所述的用于关节软骨修复的双侧复合支架，其特征在于，所述水凝胶层为聚乙烯醇水凝胶。

技术总结
本技术公开了一种用于关节软骨修复的双侧复合支架，其特征在于，包括3D打印金属微孔支架以及水凝胶层，所述3D打印金属微孔支架为3D打印而成的带有网孔结构的圆柱体，并可根据患者的损伤进行个性化定制，孔径和孔隙率由下到上逐渐减小，所述水凝胶层为直径与3D打印金属微孔支架相同的圆柱体，与3D打印金属微孔支架结合部分为溶剂置换法而形成的机械互锁结构。本技术提供的用于关节软骨修复的双侧复合支架可以对软骨缺损部位进行局部的置换治疗，更便捷、更牢靠的修复软骨缺损。

技术研发人员：田华,王程,周歌
受保护的技术使用者：北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院）
技术研发日：20230421
技术公布日：2024/1/15