CN100443065C - 用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元 - Google Patents

Abstract

一种医用工程技术领域的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，包括：聚乳酸/成骨细胞体系和金属基体-生物活性陶瓷体系，所述的聚乳酸/成骨细胞体系是由聚乳酸片与经过体外诱导形成的自体成骨细胞的复合而形成，其中，聚乳酸片是由聚乳酸基底和纤维网状结构表面组成；所述的金属基体-生物活性陶瓷体系包括金属基底、圆形通孔、钩状结构表面以及生物活性陶瓷膜，钩状结构表面是由微型钩子平行阵列构成，圆形通孔与钩子之间等距交错分布，生物活性陶瓷膜覆盖在钩状结构表面、圆形通孔的内表面以及金属基底的表面上。本发明是拆分式的结构，能快捷地实现嵌合，并可以制备成不同的形状和大小，以满足颌面骨缺损修复的临床。

Description

用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元

技术领域

本发明涉及的是一种医用工程技术领域的植入体，具体的说，涉及的是一种用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元。

背景技术

颌骨常常因外伤、肿瘤、炎症等多种因素而造成骨缺损。颌面外科和整形美容外科骨缺损修复方法在人工替代骨、自体骨移植和异体骨移植的开发上都做了大量的工作，但无论哪种修复方式都往往借助于金属植入体形成连接和固定。由此导致其与软组织接触，因而常常造成临床颌面骨缺损修复过程中的病变和失效。由于金属植入体(钛、钛合金及不锈钢等)与软组织接触且两者间存在着由于相对微动而形成的摩擦，颌面骨缺损修复一直是医学工程上的一个难点。大量来自临床的病历表明，该部位骨缺损修复常常由于存在与软组织的相对微动，使得植入体与软组织之间形成纤维包囊以及由于相互间的摩擦作用常常造成软组织的破坏，如软组织产生炎症甚至植入体磨穿软组织等现象。

对于“骨-软组织”的界面结合，医学界相对成功的经验是采用“活性人骨-金属支架”的三明治式组合植入体。然而活性人骨的来源受限，而且操作较为复杂。因此，如何使植入体表面带有一层活性化骨，并通过它实现植入体与肌肉之间的活性长合，具有重大的实际应用价值。

医学的临床实践已经证实，未经表面改性处理的金属植入体和骨组织难以形成键合，两者间易形成纤维包囊，而在金属表面上制备生物活性陶瓷膜后，则能与骨组织间形成化学键合。生理状况下骨组织的生长速度较周围的上皮组织及纤维结缔组织慢，骨缺损部位纤维组织的长入必然会影响骨缺损修复的质量。引导骨组织再生技术是利用生理屏障作用，阻止病损部位周围生长较快的纤维结缔组织及上皮组织长入修复部位，为该部位骨组织细胞的分化、增殖提供一个引导空间，因此，可以大大提高骨缺损修复的质量和速度。

经对现有技术文献的检索发现，至今尚未有与本发明主题相同或者类似的文献报道。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，使其通过医用金属表面活性化技术与引导骨组织再生技术的有机结合，用以改善“骨-软组织”的界面。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括聚乳酸/成骨细胞体系和金属基体-生物活性陶瓷体系。

所述的聚乳酸/成骨细胞体系是由聚乳酸片与经过体外诱导形成的自体成骨细胞的复合而形成，其中，聚乳酸片是由聚乳酸基底和纤维网状结构表面组成。

所述的聚乳酸片基底为微观多孔结构，孔径为100-400μm，孔隙率为30-80％，它与纤维网状结构表面是一体的。

所述的金属基体-生物活性陶瓷体系包括金属基底、圆形通孔和钩状结构表面，以及生物活性陶瓷膜。钩状结构表面是由微型钩子平行阵列构成，圆形通孔与钩子之间等距交错分布，即每四个相邻钩子的几何中心有一个圆形通孔，而每四个相邻圆形通孔的几何中心有一个钩子。金属基底和钩状结构表面为整体式结构。生物活性陶瓷膜覆盖在钩状结构表面、圆形通孔的内表面以及金属基底的表面上。

所述的金属基底和钩状结构表面为生物相容性材料，可以选用钛、钛合金以及不锈钢材料。金属基底和钩状结构表面为整体式结构。钩子的直径为100-500μm，高度为300-1500μm，相邻两行(列)钩子间距为3倍直径距离，即300-1500μm。圆形通孔的直径为200-1000μm，与钩子间距相对应。生物活性陶瓷膜为羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃以及玻璃陶瓷，厚度为1-50μm。

本发明复合体系植入体可以设计为不同的形状和尺寸。

本发明是针对颌面骨缺损临床修复术中因植入体与面部肌肉相对磨损而产生的问题，提出的一种在金属植入体表面生成组织工程化骨层的技术，即采用金属基体-生物活性陶瓷体系和聚乳酸/成骨细胞体系植入体来实现。生物活性陶瓷膜可使金属表面活性化，易于骨组织的形成，而有机降解材料聚乳酸则可起到引导骨组织再生作用。金属基体表面致密的钩状结构不仅可以起到嵌合作用，而且可以为组织生长提供机械锁合的附着点。而金属基体上的圆形通孔为内外物质交换、组织生长和牢固结合提供了便利。

附图说明

图1本发明结构示意图

图2本发明中聚乳酸/成骨细胞体系的示意图

图3本发明中金属基体-生物活性陶瓷体系的示意图

具体实施方式

如图1-3所示，本发明包括：聚乳酸/成骨细胞体系1和金属基体-生物活性陶瓷体系2。

所述的聚乳酸/成骨细胞体系1是由聚乳酸片与经过体外诱导形成的自体成骨细胞的复合而形成，其中，聚乳酸片是由聚乳酸基底3和纤维网状结构表面4组成。

所述的聚乳酸片基底3为微观多孔结构，孔径为100-400μm，孔隙率为30-80％，它与纤维网状结构表面4是一体的。

所述的金属基体-生物活性陶瓷体系2包括金属基底5、圆形通孔6和钩状结构表面7，以及生物活性陶瓷膜8。钩状结构表面7是由微型钩子平行阵列构成，圆形通孔与钩子之间等距交错分布，即每四个相邻钩子的几何中心有一个圆形通孔6，而每四个相邻圆形通孔的几何中心有一个钩子。金属基底和钩状结构表面为整体式结构。生物活性陶瓷膜8覆盖在钩状结构表面7、圆形通孔6的内表面以及金属基底5的表面上。

所述的金属基底5和钩状结构表面7为整体式结构，材料为生物相容性材料，可以选用钛、钛合金以及不锈钢材料。钩子的直径为100-500μm，高度在300-1500μm之间，相邻两行(列)钩子间距为3倍直径距离，即300-1500μm。圆形通孔6的直径为200-1000μm，与钩子间距对应。生物活性陶瓷膜8为羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃以及玻璃陶瓷，厚度为1-50μm。

本发明聚乳酸/成骨细胞体系1和金属基体-生物活性陶瓷体系2之间的接合是通过钩状结构表面7上致密的钩子机械式地嵌入聚乳酸片表层的纤维网状结构4中来实现的。当该复合体系植入体植入后，自体成骨细胞会在生物活性陶瓷膜8表面成骨，并形成键合；而聚乳酸片可作为细胞外支架，支持自体成骨细胞的附着、迁移和生长，在骨组织和软组织间可以起到隔离作用，避免软组织较快长入。在其不断降解之后，新生骨组织会替代长入，形成一定厚度的活性骨层；而在复合体系植入体外侧软组织长入并与新生的活性骨层形成结合。

本发明优点是拆分式的结构，能快捷地实现嵌合，并可以制备成不同的形状和大小，以满足颌面骨缺损修复的临床。

Claims (9)

1、一种用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征在于，包括：聚乳酸/成骨细胞体系(1)和金属基体-生物活性陶瓷体系(2)，所述的聚乳酸/成骨细胞体系(1)是由聚乳酸片与经过体外诱导形成的自体成骨细胞的复合而形成，其中，聚乳酸片是由聚乳酸基底(3)和纤维网状结构表面(4)组成；所述的金属基体-生物活性陶瓷体系(2)包括金属基底(5)、圆形通孔(6)和钩状结构表面(7)，以及生物活性陶瓷膜(8)，钩状结构表面(7)是由微型钩子平行阵列构成，圆形通孔(6)与钩子之间等距交错分布，生物活性陶瓷膜(8)覆盖在钩状结构表面(7)、圆形通孔(6)的内表面以及金属基底(5)的表面上，钩子机械式地嵌入纤维网状结构表面(4)从而使聚乳酸/成骨细胞体系(1)和金属基体-生物活性陶瓷体系(2)结合。

2、根据权利要求1所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，所述的聚乳酸片基底(3)，为微观多孔结构，孔径为100-400μm，孔隙率为30-80％，所述的聚乳酸片基底(3)与纤维网状结构表面(4)是一体的。

3、根据权利要求1所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，所述的金属基体-生物活性陶瓷体系(2)中，每四个相邻钩子的几何中心有一个圆形通孔(6)，而每四个相邻圆形通孔的几何中心有一个钩子。

4、根据权利要求1或者3所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，钩子的直径为100-500μm，高度在300-1500μm之间，相邻两行或列钩子间距为300-1500μm。

5、根据权利要求1或者3所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，圆形通孔(6)的直径为200-1000μm，与钩子间距对应。

6、根据权利要求1所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，所述的金属基底(5)和钩状结构表面(7)为整体式结构，材料为生物相容性材料。

7、根据权利要求6所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，所述的生物相容性材料，为钛、钛合金或不锈钢材料。

8、根据权利要求1所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，所述的生物活性陶瓷膜(8)，厚度为1-50μm。

9、根据权利要求1或者8所述的用于颌面骨缺损修复的复合体系植入体单元，其特征是，所述的生物活性陶瓷膜(8)，其材料为羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃或者玻璃陶瓷。

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