具有密度梯度的人工骨結構的制作方法

本發明屬于一種醫療用具，具體涉及一種具有密度梯度的人工骨結構。

背景技術：

人工骨(Artificial Bone)是指可以替代人體骨或者修復骨組織缺損的人工生物材料，在現代骨科醫療中具有廣泛應用。在開放楔形截骨術中，截骨部位的穩定性和骨性愈合是影響患者術后早期康復和并發癥發生率的重要因素。傳統的開放楔形截骨術認為，開放楔形底邊超過1.5cm即需植骨，既往植骨可選用自體骨、異體骨、可吸收人工骨三種材料。可吸收人工骨植骨具有使用方便、無供區損傷和并發癥、來源充足、無異體骨相關感染和排異等問題等方面的優勢，因此在臨床上日益受到青睞。但是，現有可吸收人工骨存在結構強度較弱、被吸收速度不可控等問題。如果人工骨過早被吸收，則局部強度將快速下降，新生骨骼來不及爬行替代，則易造成局部強度薄弱；如果人工骨被吸收速度過慢，則阻礙新生骨骼爬行替代，亦不利于骨骼愈合。

因此，提供一種具有密度梯度的人工骨結構，以期能夠根據愈面位置的差異調整人工骨的吸收速度，從而保證人工骨的結構強度和骨骼愈合效果，就成為本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種具有密度梯度的人工骨結構，以期能夠根據愈面位置的差異調整人工骨的吸收速度，從而保證人工骨的結構強度和骨骼愈合效果，就成為本領域技術人員亟待解決的問題。

為實現上述目的，本發明所提供的具有密度梯度的人工骨結構，包括具有預設形狀的人工骨本體和開設在所述人工骨本體上的若干吸收孔，所述人工骨本體的第一連接段與所需吸收速率較高的一側斷骨相連、并被該側斷骨吸收，其第二連接段與所需吸收速率較低的一側斷骨相連、并被該側斷骨吸收；所述第一連接段上的所述吸收孔的密度大于所述第二連接段上的所述吸收孔的密度，所述人工骨本體為硫酸鈣混合物或磷酸鈣混合物；所述人工骨本體上的吸收孔的密度與該處的所需吸收速率呈正比，所述人工骨本體上的吸收孔的孔徑與該處的所需吸收速率成正比。

進一步地，位于所述第一連接段上的吸收孔的孔徑大于所述第二連接段上的吸收孔的孔徑。

進一步地，位于所述第一連接段上的吸收孔的孔徑和位于所述第二連接段上的吸收孔的孔徑在100微米-400微米之間以孔徑梯度的形式分布。

進一步地，位于所述第一連接段上的吸收孔的密度和位于所述第二連接段上的吸收孔的密度在每平方厘米0-200個之間以密度梯度的形式分布。

進一步地，位于同一連接段上的多個所述吸收孔均布于所述人工骨本體。

進一步地，所述第一連接段為硫酸鈣混合物，所述第二連接段為磷酸鈣混合物。

進一步地，所述預設形狀為楔形、矩形、圓片或球面。

本發明所提供的具有密度梯度的人工骨結構包括具有預設形狀的人工骨本體和開設在所述人工骨本體上的若干吸收孔，所述人工骨本體的第一連接段與所需吸收速率較高的一側斷骨相連、并被該側斷骨吸收，其第二連接段與所需吸收速率較低的一側斷骨相連、并被該側斷骨吸收；所述第一連接段上的所述吸收孔的密度大于所述第二連接段上的所述吸收孔的密度，所述人工骨本體為硫酸鈣混合物或磷酸鈣混合物；所述人工骨本體上的吸收孔的密度與該處的所需吸收速率呈正比，所述人工骨本體上的吸收孔的孔徑與該處的所需吸收速率成正比。

由于斷骨各處和不同位置的斷骨所需要的吸收速率均有所差異，為保證各處的吸收速率均衡，該人工骨結構通過控制不同部位的吸收孔的密度和孔徑，允許孔徑大、吸收孔密度大的部分率先被吸收，而孔徑小、吸收孔密度小的致密部分延緩被吸收。例如：在開放距離較大、愈合較慢的皮質骨處，降低人工骨的吸收孔孔徑，增加吸收孔設置密度，提高其致密度，延緩其被吸收速度；而在開放距離較小、愈合較快的松質骨處，提高人工骨的吸收孔孔徑，減小吸收孔設置密度，降低其致密度，加快其被吸收速度，允許骨質快速爬行替代。具體地，為了控制人工骨吸收速率，需要同時滿足以下條件：即人工骨厚度為厚度薄的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔徑為孔徑大的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔密度為含孔密度高的吸收快，反之吸收慢；人工骨成分為含碳酸鈣濃度高的吸收快，含磷酸鈣濃度高的吸收慢。這樣，該人工骨結構能夠根據愈面位置的差異調整人工骨的吸收速度，從而保證了人工骨的結構強度和骨骼愈合效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發明所提供的人工骨結構一種具體實施方式的局部結構示意圖。

附圖標記說明：

1-人工骨本體

2-吸收孔

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

請參考圖1，圖1為本發明所提供的人工骨結構一種具體實施方式的局部結構示意圖。

在一種具體實施方式中，本發明所提供的具有密度梯度的人工骨結構包括具有預設形狀的人工骨本體1和開設在所述人工骨本體1上的若干吸收孔2，所述人工骨本體1的第一連接段與所需吸收速率較高的一側斷骨相連、并被該側斷骨吸收，其第二連接段與所需吸收速率較低的一側斷骨相連、并被該側斷骨吸收；所述第一連接段上的所述吸收孔2的密度大于所述第二連接段上的所述吸收孔2的密度，所述人工骨本體1為硫酸鈣混合物或磷酸鈣混合物；所述人工骨本體1上的吸收孔2的密度與該處的所需吸收速率呈正比，所述人工骨本體1上的吸收孔2的孔徑與該處的所需吸收速率成正比。

由于斷骨各處和不同位置的斷骨所需要的吸收速率均有所差異，為保證各處的吸收速率均衡，該人工骨結構通過控制不同部位的吸收孔2的密度和孔徑，允許孔徑大、吸收孔2密度大的部分率先被吸收，而孔徑小、吸收孔2密度小的致密部分延緩被吸收。例如：在開放距離較大、愈合較慢的皮質骨處，降低人工骨的吸收孔2孔徑，增加吸收孔2設置密度，提高其致密度，延緩其被吸收速度；而在開放距離較小、愈合較快的松質骨處，提高人工骨的吸收孔2孔徑，減小吸收孔2設置密度，降低其致密度，加快其被吸收速度，允許骨質快速爬行替代。具體地，為了控制人工骨吸收速率，需要同時滿足以下條件：即人工骨厚度為厚度薄的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔徑為孔徑大的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔密度為含孔密度高的吸收快，反之吸收慢；人工骨成分為含碳酸鈣濃度高的吸收快，含磷酸鈣濃度高的吸收慢。這樣，該人工骨結構能夠根據愈面位置的差異調整人工骨的吸收速度，從而保證了人工骨的結構強度和骨骼愈合效果。

為了實現第一連接段對應處的吸收速率較大，位于所述第一連接段上的吸收孔2的孔徑大于所述第二連接段上的吸收孔2的孔徑，通過調整孔徑來進一步控制吸收速率，以保證骨骼愈合效果。

具體地，位于所述第一連接段上的吸收孔的孔徑和位于所述第二連接段上的吸收孔的孔徑在100微米-400微米之間以孔徑梯度的形式分布。位于所述第一連接段上的吸收孔的密度和位于所述第二連接段上的吸收孔的密度在每平方厘米0-200個之間以密度梯度的形式分布。以保證最佳的吸收效果。

應當理解的是，吸收孔2的孔徑值和吸收孔2的密度值應根據人工骨所在的位置確定，以保證吸收速率為準。

為了保證同一段上的吸收均勻性，位于同一連接段上的多個所述吸收孔2均布于所述人工骨本體1，由于硫酸鈣的吸收速率高，在吸收速率要求較高的第一連接段為硫酸鈣混合物，而磷酸鈣的吸收速率較低，在吸收速率要求較低的所述第二連接段為磷酸鈣混合物，以便通過材料選擇進一步調整吸收速率。

該人工骨本體1的預設形狀可以為楔形、矩形、圓片或球面，以適應不同的斷骨位置，與斷骨位置相匹配。

在該具體實施方式中，本發明所提供的人工骨結構的配方為硫酸鈣和磷酸鈣的混合物，因為硫酸鈣吸收速度比磷酸鈣快，所以不同部位兩者的濃度不同；在用在不同斷骨位置時，該人工骨本體1可以具有不同的外形：如楔形可用于楔形截骨部位，矩形可用于矩形骨缺損部位，圓片可用于片狀骨缺損部位，球面可用于髖臼穹窿形骨缺損；該人工骨結構為多孔結構，即在人工骨本體1上開設若干吸收孔2，根據需要，不同部位的吸收孔2的密集程度(與吸收速度呈正比)和孔徑(與吸收速度呈正比)可不同；人工骨的材料可被人體逐漸吸收，不同的材料配方、不同的孔的密集程度和孔徑產生可被吸收的速度不同；硫酸鈣含量濃度高、孔的密集程度高和孔徑大的部位可被吸收速度快，磷酸鈣含量濃度高、孔的密集程度低和孔徑小的部位可被吸收速度慢。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。