一种用于关节软骨修复的双侧复合支架制造技术

本实用新型专利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。本实用新型专利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。更牢靠的修复软骨缺损。更牢靠的修复软骨缺损。

【技术实现步骤摘要】
一种用于关节软骨修复的双侧复合支架


[0001]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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]本技术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。
[0005]为达到上述目的，采用的技术方案为：
[0006]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。
[0007]作为本技术的另一种优选方案，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。
[0008]作为本技术的另一种优选方案，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。
[0009]作为本技术的另一种优选方案，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。
[0010]与现有技术相比，本技术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：
[0011](1)本技术的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。
[0012](2)本技术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。
附图说明
[0013]图1是本技术水平的结构示意图，图2是本技术置入膝关节的的结构示意图。
[0014]其中：1
‑
3D打印金属微孔支架；2
‑
水凝胶层。
具体实施方式
[0015]为了更好的理解本技术，下面结合附图，对技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0016]如附图1
‑
2所示，一种用于关节软骨修复的双侧复合支架，包括3D打印金属微孔支架1以及水凝胶层2，3D打印金属微孔支架1为3D打印而成的带有网孔结构的圆柱体，为钛合金材质，孔径和孔隙率由下到上逐渐减小，底部微孔直径为1000μm，孔隙率90％，顶部微孔直径为600μm，孔隙率约60％；水凝胶层2直径与3D打印金属微孔支架1相同的圆柱体，为聚乙烯醇水凝胶材质，与3D打印金属微孔支架1结合部分为溶剂置换法而形成的机械互锁结构。
[0017]如图2所示，在使用时，将3D打印金属微孔支架1植入软骨下骨需要进行局部置换的部位，由于材质为钛合金具有良好的生物相容性，有利于骨生长入3D打印金属微孔支架1中的孔隙中，同时3D打印金属微孔支架1为从下到上的梯度孔隙设计，既能保证下部的骨长入，又能与上部的水凝胶层2形成牢固的机械互锁结构，即使在液体环境中也可实现水凝胶与钛合金紧密结合，不会造成细胞流失；水凝胶层2位于拟修复关节软骨界面，聚乙烯醇水凝胶材质经过特殊处理可以复合多种细胞，以及多种细胞因子，有利于改善局部微环境，促进软骨细胞的增值，修复软骨缺损，从而达到提高软骨修复成功率的目的。
[0018]以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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，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。2.如权利要求1所述的用于关节软骨修复的双侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：田华，王程，周歌，
申请(专利权)人：北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：新型
国别省市：