基于3d打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法和乳房假体的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法和乳房假体，解决乳房假体植入后形成包膜引起挛缩的技术问题。包括：接收采集的乳腺医学影像数据；基于乳腺医学影像数据，建立三维防包膜挛缩乳房假体模型；其中，防包膜挛缩乳房假体包括由内而外的囊壁层和填充层；囊壁层包括由内而外的囊壁内层、囊壁载药层和囊壁毛面纹理外层；基于三维防包膜挛缩乳房假体模型，3D打印防包膜挛缩乳房假体。囊壁毛面纹理外层的毛面纹理结构能够打断纤维包膜的连续性，减少纤维包膜的形成，囊壁载药层负载抗包膜挛缩药物缓释到囊壁毛面纹理外层，能够放置表面纤维细胞过度增值；结合3D打印制作符合人体生理结构的乳房假体，降低包膜挛缩的发生率。
【专利说明】
基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法和乳房假体
技术领域
[0001 ]本发明属于人体植入医疗器械技术领域，具体地说，是涉及一种基于3D打印的防包膜挛缩乳房胶体制作方法，和使用所述制作方法制作的防包膜挛缩乳房假体。
【背景技术】
[0002]乳腺癌综合治疗手段的进步，使术后患者生存率提高，且术后的不断改良为乳腺癌术后乳房再造提供了更为有利的条件。
[0003]子乳房重建技术开展以来，假体植入重建技术发展最早且相对成熟，临床应用最广泛。理想的乳房假体充注材料应该具备不受软组织干扰、无化学活性、不产生炎症反应、无致癌性、无过敏反映、能形成理想的形状等特点。
[0004]但，在假体植入重建手术的数十年时间里，临床应用至今出现过很多问题:如包膜挛缩、假体外露、乳房变形、纤维囊形成、假体破裂或假体渗漏等并发症。其中，包膜挛缩发生率最高，达8%_38%，其原因在于虽然现有乳房假体与人体组织之间相容性好、无毒性，但作为一种异物植入人体后仍会引起局部组织反映，在假体周围形成一层纤维组织包膜，挛缩的包膜会使容纳假体的囊腔缩小，假体被压缩变形，会产生乳房手感变硬伴有外形改变的问题，甚至会引起疼痛。
【发明内容】
[0005]本申请提供了一种基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法和乳房假体，解决现有乳房假体植入后会形成的包膜引起挛缩的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现:
提出一种基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，包括:接收采集的乳腺医学影像数据;基于所述乳腺医学影像数据，建立三维防包膜挛缩乳房假体模型；其中，所述防包膜挛缩乳房假体包括由内而外的囊壁层和填充层;所述囊壁层包括由内而外的囊壁内层、囊壁载药层和囊壁毛面纹理外层;基于所述三维防包膜挛缩乳房假体模型，3D打印防包膜挛缩乳房假体。
[0007]进一步的，在建立三维防包膜挛缩乳房假体模型之后，所述方法还包括:对所述三维防包膜挛缩乳房假体模型进行分层处理，得到每一层的轮廓信息。
[0008]进一步的，所述3D打印所述防包膜挛缩乳房假体时，基于所述轮廓信息，采用不间断式平行往复扫描方式逐层打印。
[0009]进一步的，在3D打印所述防包膜挛缩乳房假体过程中，所述囊壁内层和所述囊壁毛面纹理外层采用第一打印喷头打印；所述囊壁载药层采用第二打印喷头打印；所述填充层采用第三打印喷头打印。
[0010]进一步的，所述第一打印喷头、所述第二打印喷头和所述第三打印喷头的打印温度为80-220°C、喷射压力为10-220kpa、喷头直径为20-5000微米。
[0011]进一步的，所述填充层打印材料为硅凝胶或水凝胶;所述囊壁内层、所述囊壁载药层和所述囊壁毛面纹理外层的打印材料为高弹硅橡胶。
[0012]进一步的，所述囊壁载药层负载抗包膜挛缩药物;所述抗包膜挛缩药物包括美司钠、丝裂霉素C、扎鲁司特、吡非尼酮、卤夫酮、积雪草苷和/或皮质类固存激素;所述抗包膜挛缩药物在所述囊壁载药层的占比为0.1%_10%。
[0013]进一步的，所述囊壁毛面纹理外层中，纹理可以为无序或有序纹理。
[OOM]进一步的，所述囊壁内层的厚度为0.2-5mm;所述囊壁载药层的厚度为0.所述囊壁毛面纹理外层的厚度为0.15-4mm。
[0015]提出一种防包膜挛缩乳房假体，包括由内而外的囊壁层和填充层;所述囊壁层包括由内而外的囊壁内层、囊壁载药层和囊壁毛面纹理外层;采用基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法制作。所述基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，包括:接收采集的乳腺医学影像数据;基于所述乳腺医学影像数据，建立三维防包膜挛缩乳房假体模型;其中，所述防包膜挛缩乳房假体包括由内而外的囊壁层和填充层;所述囊壁层包括由内而外的囊壁内层、囊壁载药层和囊壁毛面纹理外层;基于所述三维防包膜挛缩乳房假体模型，3D打印防包膜挛缩乳房假体。
[0016]与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是:本申请提出的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法和乳房假体中，采用3D打印技术打印出防包膜挛缩的乳房假体，所述防包膜挛缩乳房假体囊壁毛面纹理外层的毛面纹理结构能够打断纤维包膜的连续性，减少了纤维包膜的形成;乳房假体的囊壁载药中层可以负载抗包膜挛缩的药物，药物缓释到囊壁毛面纹理外层后，能够防止囊壁毛面纹理外层表面纤维细胞过度增殖;结合3D打印技术，严格按照患者自身实际需求打印合适的乳房假体，更符合人体生理结构。由此，通过毛面纹理结构、抗包膜增殖药物的缓释和3D打印三方面结合来显著降低包膜挛缩的发生率，解决了乳房假体植入后会形成包膜引起挛缩的技术问题。
[0017]结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0018]图1为本申请提出的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法的流程图；
图2为本申请提出的防包膜挛缩乳房假体的结构图；
图3为本申请提出的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法的打印示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本申请的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0020]本申请旨在提供一种基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法和乳房假体，解决现有乳房假体植入人体后会形成包膜，包膜挛缩会使容纳假体的囊腔缩小，假体被压缩变形的技术问题。
[0021]如图1所示，本申请提出的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，包括如下步骤:
步骤SI 1:接收采集的乳腺医学影像数据:。
[0022]采集患者的乳腺影像学数据，通过数据分析能够确定患者乳房重建术中所需乳房假体的体积大小以及形状。
[0023]步骤S12:基于乳腺医学影像数据，建立三维防包膜挛缩乳房假体模型。
[0024]依据影像数据分析结构，通过乳房假体结构辅助设计，例如对称原理、正常结构拟合原理等进行缺损乳房创建三维打印模型。如图2所示，设计出的防包膜挛缩乳房假体包括由内而外的囊壁层和填充层11;囊壁层包括由内而外的囊壁内层12、囊壁载药层13和囊壁毛面纹理外层14。
[0025]步骤SI3:基于所述三维防包膜挛缩乳房假体模型，3D打印防包膜挛缩乳房假体。
[0026]在创建了乳房假体的三维打印模型后，对模型进行分层切片处理，得到每一层的轮廓信息，然后依据轮廓信息，采用不间断式平行往复扫描方式逐层打印乳房假体。
[0027]具体的，在打印中，如图3所示，囊壁内层12和囊壁毛面纹理外层14采用第一打印喷头21打印；囊壁载药层13采用第二打印喷头22打印;填充层11采用第三打印喷头23打印。在每层打印中的打印顺序为:调节第三打印喷头23的加热温度为80-220°C，使用高弹生物相容性好的材料打印填充层11，例如水凝胶或硅凝胶；调节第一打印喷头21的加热温度为80-220 °C，使用生物相容性好、弹性模量合适的材料打印囊壁内层12;调节第二打印喷头22的加热温度为80-220°C，使用生物相容性好、弹性模量合适的材料与防包膜挛缩药物混合打印囊壁载药层13;调节第一打印喷头21的加热温度为80-220 °C，使用生物相容性好、弹性模量合适的材料打印囊壁毛面纹理外层14。以上，生物相容性好、弹性模量合适的材料例如尚弹娃橡月父。
[0028]其中，囊壁载药层负载抗包膜挛缩药物;所述抗包膜挛缩药物包括美司钠、丝裂霉素C、扎鲁司特、吡非尼酮、卤夫酮、积雪草苷和/或皮质类固存激素;所述抗包膜挛缩药物在所述囊壁载药层的占比为0.1%-10%。囊壁毛面纹理外层中，纹理可以为无序或有序纹理。囊壁内层的厚度为0.2-5mm;所述囊壁载药层的厚度为0.l-3mm;所述囊壁毛面纹理外层的厚度为0.1 5 ~4mm n
[0029]第一打印喷头、第二打印喷头和第三打印喷头的喷射压力控制在10_220kpa、喷头直径为20-5000微米。
[0030]上述，基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，采用3D打印技术打印出防包膜挛缩的乳房假体，所述防包膜挛缩乳房假体囊壁毛面纹理外层的毛面纹理结构能够打断纤维包膜的连续性，减少了纤维包膜的形成;乳房假体的囊壁载药中层可以负载抗包膜挛缩的药物，药物缓释到囊壁毛面纹理外层后，能够防止囊壁毛面纹理外层表面纤维细胞过度增殖;结合3D打印技术，严格按照患者自身实际需求打印合适的乳房假体，更符合人体生理结构。由此，通过毛面纹理结构、抗包膜增殖药物的缓释和3D打印三方面结合来显著降低包膜挛缩的发生率，解决了乳房假体植入后会形成包膜引起挛缩的技术问题。
[0031]结合上述提出的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，本申请还提出一种防包膜挛缩乳房假体，该防包膜挛缩乳房假体如图2所示，包括由内而外的填充层11和囊壁层;囊壁层包括囊壁内层12、囊壁载药层13和囊壁毛面纹理外层14;采用上述提出的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法来制作。
[0032]下面以一个具体的实施例来详述使用基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法来制作防包膜挛缩乳房假体的过程。
[0033]制作材料说明:囊壁毛面纹理外层为高弹硅橡胶;囊壁载药层为高弹硅橡胶和防包膜挛缩药物美司钠，高弹硅橡胶组分比例为98%，相应的防包膜增殖药物美司钠比例为2%;囊壁内层为高弹硅橡胶;填充层为硅凝胶。
[0034]乳房假体外形:不规则半椭圆形，囊壁层的外层为毛面不规则纹理表面。
[0035]采集一名乳腺癌乳房切除患者乳腺影响数据，通过分析计算得到乳房假体体积为20*22*30mm3，采用单位建模软件建立乳房假体的三维模型，对模型分层切片处理，得到每层的轮廓信息，基于轮廓信息逐层打印乳房假体，每层打印的顺序为:如图3所示，调节第三打印喷头23的加热温度为1400C，以硅凝胶为打印材料打印填充物;调节第一打印喷头21的加热温度为180°C，以高弹硅橡胶为材料打印囊壁内层，壁厚为0.8_;调节第二打印喷头22的加热温度为180°C，以混合的高弹硅橡胶与防包膜挛缩药物为材料打印囊壁载药层，壁厚0.3mm;调节第一打印喷头21的加热温度为180°C，以高弹硅橡胶为材料打印囊壁毛面纹理外层，壁厚0.5mm。
[0036]其中，第三打印喷头的喷射压力为150kpa，喷头直径为300微米;第一打印喷头的喷射压力为150kpa，喷头直径为50微米;第二打印喷头喷射压力为160kpa，喷头直径为40微米。
[0037]应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，包括: 接收采集的乳腺医学影像数据； 基于所述乳腺医学影像数据，建立三维防包膜挛缩乳房假体模型;其中，所述防包膜挛缩乳房假体包括由内而外的囊壁层和填充层;所述囊壁层包括由内而外的囊壁内层、囊壁载药层和囊壁毛面纹理外层； 基于所述三维防包膜挛缩乳房假体模型，3D打印防包膜挛缩乳房假体。2.根据权利要求1所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，在建立三维防包膜挛缩乳房假体模型之后，所述方法还包括: 对所述三维防包膜挛缩乳房假体模型进行分层处理，得到每一层的轮廓信息。3.根据权利要求2所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，所述3D打印所述防包膜挛缩乳房假体时，基于所述轮廓信息，采用不间断式平行往复扫描方式逐层打印。4.根据权利要求1所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，在3D打印所述防包膜挛缩乳房假体过程中，所述囊壁内层和所述囊壁毛面纹理外层采用第一打印喷头打印；所述囊壁载药层采用第二打印喷头打印；所述填充层采用第三打印喷头打印。5.根据权利要求4所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，所述第一打印喷头、所述第二打印喷头和所述第三打印喷头的打印温度为80-220 °C、喷射压力为10-220kpa、喷头直径为20-5000微米。6.根据权利要求1所述基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，所述填充层打印材料为硅凝胶或水凝胶;所述囊壁内层、所述囊壁载药层和所述囊壁毛面纹理外层的打印材料为高弹硅橡胶。7.根据权利要求1所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，所述囊壁载药层负载抗包膜挛缩药物;所述抗包膜挛缩药物包括美司钠、丝裂霉素C、扎鲁司特、吡非尼酮、卤夫酮、积雪草苷和/或皮质类固存激素;所述抗包膜挛缩药物在所述囊壁载药层的占比为0.1%-10%。8.根据权利要求1所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，所述囊壁毛面纹理外层中，纹理可以为无序或有序纹理。9.根据权利要求1所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法，其特征在于，所述囊壁内层的厚度为0.2-5mm;所述囊壁载药层的厚度为0.l-3mm;所述囊壁毛面纹理外层的厚度为0.15-4mm。10.—种防包膜挛缩乳房假体，其特征在于，包括由内而外的囊壁层和填充层;所述囊壁层包括由内而外的囊壁内层、囊壁载药层和囊壁毛面纹理外层； 采用如权利要求1-9任一项所述的基于3D打印的防包膜挛缩乳房假体制作方法制作。
【文档编号】A61L27/54GK105997302SQ201610563551
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】王红, 胡登脉, 王克响
【申请人】青岛三帝生物科技有限公司