一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板和制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板和制备方法，包括由3D打印而成的弧形夹板；弧形夹板具有与骨折部位解剖形状吻合的内壁面；2个弧形夹板合抱布置；当2个弧形夹板的相邻端面相抵接时，在2个弧形夹板的内壁面形成匹配髓内钉装置固定使用的闭合骨修复环境；当2个弧形夹板的相邻端面之间留有间隙时，将金属接骨板贴合于间隙处，在2个弧形夹板的内壁面形成匹配金属接骨板装置固定使用的非闭合骨修复环境。弧形夹板可以将骨折部位稳定地固定，有利于解剖复位、骨折对位对线操作；2个弧形夹板可以在骨折部位处形成闭合骨修复环境或非闭合骨修复环境，从而可以为不同的骨折部位提供更有效的成骨微环境以加快骨折愈合。骨折愈合。骨折愈合。

【技术实现步骤摘要】
一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板和制备方法


[0001]本专利技术涉及骨科修复
，具体为一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板和制备方法。

技术介绍

[0002]由高能量外伤或骨质疏松疾病等原因造成骨折的患者不在少数。采用金属接骨板或髓内钉施行内固定术是目前临床治疗骨折的主要手段。金属材料弹性模量高，应力遮挡作用会引起内固定物松动、断裂、复位不良，造成二次骨折；另外金属材料因不具有生物活性，经常会出现骨折不愈合或延迟愈合的情况；此外，镍、铝等有害金属离子溶出而导致组织病变。因此，在骨折治疗过程中，除了金属接骨板或髓内钉等这些内固定装置提供力学支撑以外，亟需开发具有生物活性的辅助器械来引导血管长入、组织再生、加速骨折愈合治疗。
[0003]现有技术的骨科修复辅助器械存在以下技术问题：
[0004]无法根据具体不同的骨折部位形成相匹配的闭合骨修复环境或非闭合骨修复环境，难以提供更有效的成骨微环境以加快骨折愈合。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是之一：提供一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，能够根据具体的骨折部位形成相匹配的闭合骨修复环境或非闭合骨修复环境，可以提供更有效的成骨微环境以加快骨折愈合。
[0006]本专利技术的目的是之二：提供一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板的制备方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：包括由3D打印而成的弧形夹板；
[0009]弧形夹板具有与骨折部位解剖形状吻合的内壁面；
[0010]弧形夹板的数量为2个，2个弧形夹板合抱布置；
[0011]其中，当2个弧形夹板的相邻端面相抵接时，在2个弧形夹板的内壁面形成匹配髓内钉装置固定使用的闭合骨修复环境；或者，当2个弧形夹板的相邻端面之间留有间隙时，将金属接骨板贴合于间隙处，在2个弧形夹板的内壁面形成匹配金属接骨板装置固定使用的非闭合骨修复环境。
[0012]进一步，弧形夹板由生物活性陶瓷材料制备。
[0013]进一步，生物活性陶瓷材料为磷酸钙基或硅酸钙基生物活性陶瓷材料。
[0014]进一步，弧形夹板的外表面为致密层。
[0015]进一步，致密层的厚度为0.4mm
‑
1.5mm。
[0016]进一步，弧形夹板的内壁面为多孔结构。
[0017]进一步，多孔结构的孔径为50μm
‑
1200μm。
[0018]进一步，弧形夹板的外表面和内壁面之间设有夹板主体，夹板主体厚度根据骨折部位解剖结构调整，夹板主体平均厚度为1mm
‑
5mm。
[0019]进一步，弧形夹板预留有安装通孔，留作植入时用可吸收缝合线将两块夹板捆绑固定。
[0020]一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板的制备方法，包括以下步骤，
[0021]步骤1、采集病人的CT影像学数据，将获取的CT原始数据进行三维重建，在计算机上模拟骨折内固定夹板配合金属接骨板装置或髓内钉装置内固定系统植入后的效果，提取有关弧形夹板的数据信息，将弧形夹板模型以STL格式导出；
[0022]步骤2、将步骤1中导出的弧形夹板模型数据导入三维计算机辅助设计软件中，设置夹板主体和外表面致密层的厚度以及内壁面多孔结构的孔径，在弧形夹板上预留出若干个安装通孔，将设计好的弧形夹板模型数据保存为3D打印机软件可以识别的STL格式；
[0023]步骤3、在3D打印机控制软件中导入步骤2的弧形夹板模型，设置完打印参数后进行打印，得到一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板。
[0024]总的说来，本专利技术具有如下优点：
[0025]利用3D打印而成的弧形夹板具有与骨折部位解剖形状吻合的内壁面，当通过2个弧形夹板合抱住骨折部位时，可以将骨折部位稳定地固定，有利于解剖复位、骨折对位对线操作；根据不同的骨折部位，2个弧形夹板可以在骨折部位处形成闭合骨修复环境或非闭合骨修复环境，并利用髓内钉装置配合使用于闭合骨修复环境，以及利用金属接骨板装置配合使用于非闭合骨修复环境，从而可以为不同的骨折部位提供更有效的成骨微环境以加快骨折愈合，解决目前临床骨折治疗效果不佳的难题，具有重要的应用价值和市场前景。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例1的个性化β
‑
磷酸三钙(β
‑
TCP)固定夹板图像。
[0027]图2为本专利技术实施例1模拟个性化骨折内固定夹板解剖复位效果图。
[0028]图3为本专利技术实施例1模拟个性化骨折内固定夹板和金属接骨板固定效果图。
[0029]图4为本专利技术实施例1个性化骨折内固定夹板预留孔设计图。
[0030]图5为本专利技术实施例1个性化骨折内固定夹板厚度示意图。
[0031]图6为本专利技术实施例1个性化骨折内固定夹板及组装效果图。
[0032]图7为本专利技术实施例2个性化β
‑
磷酸三钙(β
‑
TCP)固定夹板图像。
[0033]图8为本专利技术实施例2模拟个性化骨折内固定夹板和金属髓内钉固定效果图。
[0034]图9为本专利技术实施例2个性化骨折内固定夹板预留孔设计图。
[0035]图10为本专利技术实施例2个性化骨折内固定夹板组装效果图。
[0036]图中：
[0037]1‑
弧形夹板、11
‑
致密层、12
‑
夹板主体、13
‑
内壁面、14
‑
安装通孔；2
‑
金属接骨板。
具体实施方式
[0038]下面来对本专利技术做进一步详细的说明。
[0039]实施例1
[0040]如图1所示，本实施例制备的具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板为个性化β
‑
磷酸三钙(β
‑
TCP)固定夹板，配合金属接骨板2内固定治疗股骨干骨折。
[0041]β
‑
磷酸三钙(β
‑
TCP)固定夹板包括两块弧形夹板1，安装时，两块弧形夹板1合抱住骨折部位。
[0042]如图5所示，弧形夹板1包括依次连接的外表面、夹板主体12和内壁面13。
[0043]弧形夹板1的内壁面13(贴近骨折面)与骨折部位解剖形状完全吻合。
[0044]弧形夹板1外表面是1.03mm的致密层11，内壁面13是孔径为600μm的多孔结构，夹板主体12厚度为2.02
‑
8.22mm。
[0045]如图4、图6所示，弧形夹板1上预留5个直径为6.5mm的安装通孔14，留作植入时用可吸收缝合线将两块弧形夹板1捆绑固定。
[0046]生物活性陶瓷作为生物可吸收材料和组织工程支架有着广泛的应用。作为一种生物活性材料，在陶瓷表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：包括由3D打印而成的弧形夹板；弧形夹板具有与骨折部位解剖形状吻合的内壁面；弧形夹板的数量为2个，2个弧形夹板合抱布置；其中，当2个弧形夹板的相邻端面相抵接时，在2个弧形夹板的内壁面形成匹配髓内钉装置固定使用的闭合骨修复环境；或者，当2个弧形夹板的相邻端面之间留有间隙时，在2个弧形夹板的内壁面形成匹配金属接骨板装置固定使用的非闭合骨修复环境。2.根据权利要求1所述的一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：弧形夹板由生物活性陶瓷材料制备。3.根据权利要求2所述的一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：生物活性陶瓷材料为磷酸钙基或硅酸钙基生物活性陶瓷材料。4.根据权利要求1所述的一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：弧形夹板的外表面为致密层。5.根据权利要求4所述的一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：致密层的厚度为0.4mm
‑
1.5mm。6.根据权利要求3所述的一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：弧形夹板的内壁面为多孔结构。7.根据权利要求6所述的一种具有骨再生能力的个性化骨折内固定夹板，其特征在于：多孔结构的孔径为50μm
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎军，刁静静，丁焕文，赵娜如，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：