專利名稱：一種生物材料整體植入式耳軟骨仿生支架的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種整體植入式耳軟骨仿生支架的制備工藝，屬頜面畸形修復(fù)、整形外科和快速成形領(lǐng)域植入式制作假體植入皮下，成為永久性耳廓。根據(jù)植入材料不同，又可分為下列幾種雕刻肋軟骨切取患者自身或異體肋軟骨，經(jīng)過雕刻、修剪并縫合成形。這種方法由于切除患者的約3根肋軟骨，造成額外損傷與痛苦，材料來源有限；而且雕刻效果取決于手術(shù)醫(yī)生的技術(shù)水平，通常一家具有整形修復(fù)能力的醫(yī)院只有少數(shù)手術(shù)醫(yī)生具有較高的雕刻水平，降低了醫(yī)院的接診能力，由于需要雕刻，手術(shù)時間較長；修復(fù)的外耳較為厚重，不夠自然。
人工植入物美國POREX公司制作了組裝式人工耳軟骨。這種軟骨有三個部件構(gòu)成，每個構(gòu)件又分為2～4個型號。由于采用固定型號設(shè)計，該產(chǎn)品不能實現(xiàn)客戶化修復(fù)。而且其產(chǎn)品外觀與中國患者也有較大差異。其昂貴的造價可以達(dá)到整個修復(fù)費用的50％～60％，對于中國患者而言也難以承受。該人工軟骨采用聚乙烯材料制作，硬度大而彈性不足。
硅橡膠和異體軟骨雕刻等方法也有報道，容易出現(xiàn)脫出和免疫問題。
上述方法的缺點是所得的假耳與原始耳朵的外形或色澤相差較大，影響佩帶效果。雕刻肋軟骨不僅帶來患者的額外傷害，而且對手術(shù)醫(yī)生的雕刻技藝要求很高，手術(shù)結(jié)果取決于醫(yī)生雕刻水平的高低。進(jìn)口材料價格昂貴，不能實現(xiàn)修復(fù)結(jié)果與健康耳朵的對稱。
本發(fā)明是一種整體式耳軟骨支架的制備，由下列步驟組成。
1取得參考耳廓外形的層片圖像；2將所得的耳廓外形層片圖像重構(gòu)后得到三維實體模型；3將所得的三維實體模型分層得到各層的二維圖形；4將所得的每一分層二維圖形編制數(shù)控代碼；5將每一層二維圖形的數(shù)控代碼輸入快速成形機；6由快速成形機按輸入的數(shù)控代碼進(jìn)行分層堆積或分層切割即得到耳軟骨支架。
成形材料可以用聚氨酯、聚乙烯、尼龍、ABS和涂敷紙等。
如果所用材料為非生物相容性的，則可將制得的耳軟骨支架作為模型，進(jìn)行翻制，得到生物相容性的耳軟骨支架。
用本發(fā)明方法制得的耳軟骨支架可以植入體內(nèi)，外形與患者的健康耳對稱。
除耳軟骨支架外，本發(fā)明同樣可以用于制作顱骨、眼眶、鼻梁和下巴等填充修補物。
生物醫(yī)用材料，經(jīng)離散、堆積成形，直接或翻制后獲得仿生耳軟骨支架，該支架能夠獲得與天然軟骨相近的彈性，能夠支撐皮膚張力，抵抗皮膚的攣縮；該支架上具有互相貫通或不貫通的孔洞，以便真皮的粘附，該支架還具有足夠剛度，用于其他組織的植入修復(fù)。支架的特征還在于最終產(chǎn)品為整體結(jié)構(gòu)，具有良好的彈性。不必在手術(shù)前進(jìn)行組裝，通過材料的彈性實現(xiàn)最終產(chǎn)品的彈性。
2將CT層片文件進(jìn)行重構(gòu)，得到三維模型。將該模型鏡像、必要修整，得到右耳數(shù)據(jù)模型。
3將三維模型水平放置，沿高度方向分層，層厚為0.3mm。
4將分層得到的二維圖形進(jìn)行掃描路徑和填充路徑規(guī)劃，編制數(shù)控代碼。
5將數(shù)控代碼逐層輸送給快速成形機。
6快速成形機按照數(shù)控指令，在規(guī)定的輪廓上將聚氨酯材料熔化、堆積成形。得到整體、彈性可植入耳軟骨支架。在此情況下快速成形機上安裝有噴頭。
實施例二1本例患者為雙側(cè)外耳畸形。參考其父母耳廓形狀，從已有的CT圖像中選取相近數(shù)據(jù)。
2將CT層片文件進(jìn)行重構(gòu)，得到雙耳三維模型。
3將三維模型水平放置，沿高度方向分層，層厚為0.3mm。
4將分層得到的二維圖形進(jìn)行掃描路徑和填充路徑規(guī)劃，編制數(shù)控代碼。
5將數(shù)控代碼逐層輸送給快速成形機。
6快速成形機按照數(shù)控指令，將涂敷紙逐層粘結(jié)，沿規(guī)定的輪廓切割，得到耳軟骨支架的三維實體模型。在此情況下快速成形機上安裝有激光頭。
權(quán)利要求
1.一種生物材料整體植入式耳軟骨仿生支架的制備方法，其特征是本方法由下列步驟組成1)取得參考耳廓外形的層片圖像；2)將所得的耳廓外形層片圖像重構(gòu)后得到三維實體模型；3)將所得的三維實體模型分層得到各層的二維圖形；4)將所得的每一分層二維圖形編制數(shù)控代碼；5)將每一層二維圖形的數(shù)控代碼輸入快速成形機；6)由快速成形機按輸入的數(shù)控代碼進(jìn)行分層堆積或分層切割即得到耳軟骨支架。
全文摘要
一種生物材料整體植入式耳軟骨仿生支架的制備方法，屬于快速成形和整形外科技術(shù)領(lǐng)域，本方法由下列步驟組成1.取得參考耳廓外形的層片圖像；2.將所得的耳廓外形層片圖像重構(gòu)后得到三維實體模型；3.將所得的三維實體模型分層得到各層的二維圖形；4.將所得的每一分層二維圖形編制數(shù)控代碼；5.將每一層二維圖形的數(shù)控代碼輸入快速成形機；6.由快速成形機按輸入的數(shù)控代碼進(jìn)行分層堆積或分層切割即得到耳軟骨支架。采用本發(fā)明的方法制得的耳軟骨支架可以植入體內(nèi)，且外形與患者的健康耳對稱。
文檔編號A61F2/28GK1404802SQ0214865
公開日2003年3月26日 申請日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者顏永年, 張人佶, 史廷春, 林峰, 吳任東, 熊卓, 盧清萍, 祁鵬, 郭戈, 唐果林, 顏旭濤 申請人:清華大學(xué), 北京殷華激光快速成形與模具技術(shù)有限公司