CN103445883A - 镂空网架医疗用植入物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可依预期形成所需的适当形体状态，如骨钉、骨板、笼、盘或片等植入物，或替代自体骨的补骨植入物；包含至少以一或二个以上不同多维度的立体镂空小单元，以相等或大小不等镂空体规则化并接或交错迭组，一体成型具有不同疏密多维网孔开放空间的立体线网架成型体，所述立体镂空小单元由多维度线杆构成圆形、正方形、八角或球状等立体几何形状镂空体；或以放射状构成放射状镂空体，所述两两立体镂空小单元间设有实心小单元迭组排列；通过线杆形成大小不等镂空体规则化及可配置化排列，达到控制植入物可依软硬组织不同的硬度及增生速度需求进行网架孔形及大小控制，来调整植入物所需支撑强度与较佳的机械性质，另供软硬组织可控制的增生速度。

Description

镂空网架医疗用植入物
技术领域
本发明主要涉及通过线杆形成大小不等镂空体规则化及可配置化排列，达到控制植入物可依软硬组织不同的硬度及增生速度需求进行网架孔形及大小控制，来调整植入物所需支撑强度与较佳的机械性质，另供软硬组织可控制的增生速度的镂空网架医疗用植入物。
背景技术
如台湾地区公告第358733号的“强化多孔脊椎植入物”的专利案，其本体11为一具多孔生物材料如生物陶瓷构成，本体11外表面配合一金属材料制成的套筒15套住；借以提高其支撑结构强度同时促进骨质向内生长的植入物。
此植入物单以生多孔生物兼容材料如生物陶瓷供组织向内生长，其孔隙大小并无法适用于不同部位组织增生速度所需的强度、规格可规则化及可配置化排列，本体11以陶瓷制成无法依软硬组织部分需要的增生速度及强度需求，进行规则及可配置化的孔隙大小及网架结构排列，因应力过大易造成软、硬组织凹陷、坏死、磨损。
如台湾地区公开第200914070号的“多孔生物材料及其制法”的专利案，如其摘要所述利用一种生物陶瓷粉末、一种高锁水性天然有机材料及一液体形成一混合体。然后，干燥混合体以得到具可加工性的多孔生物材料。通过控制干燥的程度可以控制孔洞的大小及孔隙率，以得到具理想强度的多孔生物材料。
此混合体中所形成提供给骨头生长空间的孔洞结构，于材料混合时随机形成，故而其孔洞的排列配置是零乱不规则的且大小孔隙不同，并无法视组织增生及不同部位强度需求进行规则及可配置网架结构排列，植入物应力过大易造成软、硬组织凹陷、坏死、磨损。
如美国专利第6,511,509号的专利案，具有中空似线孔状植入物结构，因其孔状结构仅限于其轴向方式，亦即未能提供多方向性的其它骨头部位使用，无法依人工椎间盘的不同部位需求进行各部位强度控制，易造成人工椎间盘因植体因应力过大，而造成骨头凹陷、坏死、磨损。
再者，如台湾地区公告第M398895号脊椎植入物结构(一)及第M398895号及脊椎植入物结构(二)两新型专利案，大体上由一上垫体与一下垫体之间夹设一弹性垫组成的块状体，在上垫体与下垫体内部以纵、横、正向轴内、外贯穿于该上垫体及下垫体内部，并形成于该支撑网肋的相邻孔道空间呈互联网络形态的复数孔隙网络结构。
此两案植入物虽具有规则孔洞结构，但其根本无法以至少一种以上不相同形状或大小不等的孔形规则化及可配置化排列网架，导致互联孔隙网络只能为单一孔形结构，根本无法视不同部位机械强度及软硬组织增生速度需求产生可配置化的孔形网架的缺点存在。
发明内容
本发明所欲行解决的困难点所在是如何解决现有植入物孔形零乱配置，或仅能单一孔形，无法依组织增生速度或结构强度需求规格排列等的缺点。
本发明的主要目的是提供一种以多维度线杆围构的镂空体迭组，一体成型具多维网孔开放空间的立体线网架成型体以利于各方向骨组织均能向内生长，达到组织本体间愈合效果更佳的镂空网架医疗用植入物。
本发明的另一目的是提供一种具有大小不等网孔规则及可配置化排列的立体线网架成型体，达到控制植入物可依软硬组织不同的硬度及增生速度需求，进行网架孔形及大小控制来调整植入物所需支撑强度与较佳的机械性质，另供软硬组织可控制的增生速度的镂空网架医疗用植入物。
本发明的又一目的是提供一种可视客制化需求结构强度或不同部位组织增生速度，以规则化及可配置化迭组成不同大小孔形排列的镂空网架医疗用植入物。
本发明的再一目的是提供一种具有镂空体及实心体规则化及可配置化排列迭组的镂空网架医疗用植入物。
为达到上述的目的，本发明采用以下技术方案来实现：
本发明包含多数个立体镂空小单元迭组成一立体线网架成型体的植入物，其中，立体镂空小单元由多维度线杆构成一具有镂空孔的立体镂空体。
立体线网架成型体为一体成型。
立体线网架成型体为大小不等形体的立体镂空小单元以规则化迭组。
立体线网架成型体至少以二个或二个以上不同多维度的立体镂空小单元以规则化及可配置化并接或交错迭组。
所述植入物可依预期形成所需的适当形体状态，如钉、杆、板、盘、笼、片或块等补骨植入物，或替代自体骨的补骨植入物。
所述立体镂空小单元以多维度线杆构成如三角、四角、五角、六角、八角等立体几何形状镂空体；或由多维度线杆构成如球、柱(杆)等立体形状镂空体；或由多维度复数线杆以放射状构成放射状镂空体；或由多维度弧状线杆以规则化构成不规则形状镂空体。
所述线杆是一种能被分解或不能被分解的高分子材料制成，所述可分解材料如PLA、PGA、PLGA等高分子材料，所述不可分解材料如PEEK、UHMWPE、PEKK等高分子材料；所述线杆为金属材质或陶瓷材料制成，所述金属材材料如钛、不锈钢、钴铬、金、银、钽，所述陶瓷材料如氧化锆。
所述两两立体镂空小单元间设有实心小单元迭组规则排列。
所述立体线网架成型体中间形成实心单元。
所述立体线网架成型体中间形成中空结构。
所述立体线网架成型体的外周边设有实心单元，该实心单元以局部设置或全部围构形成实心外框缘；所述实心单元至少延伸一结合部。
所述立体线网架成型体为一杆状，在一或两端设有实心单元构成钉具结构。
所述立体线网架成型体为一杆状，在一或两端设有实心单元，并于线网杆体外部环设有螺旋实心单元构成一螺钉结构。
所述立体线网架成型体为一下颚骨局部体，在中间及两两立体镂空小单元间设实心单元排列迭组，立体线网架成型体于外周边设有一外框实心单元，外框实心单元贯设有与内部立体线网架成型体网孔连通的镂空孔，外框实心单元凸设有结合下颚的结合部组成客制化补骨植入物结构。
附图说明
图1：本发明立体线网架成型体立体图。
图1-1：图1的俯视示意图。
图2：本发明正方形立体镂空小单元结构图。
图3：本发明内部连结多维度线杆的正方形立体镂空小单元结构图。
图4：本发明八角形立体镂空小单元结构图。
图5：本发明放射状立体镂空小单元示意图。
图6：本发明不规则形状立体镂空小单元示意图。
图7：本发明啮合于两椎骨间的脊椎植入物示意图。
图8：本发明以大小不等形体立体镂空小单元排列的示意图。
图9：本发明植入物中空结构示意图。
图10：本发明植入物中间为实心单元示意图。
图11：本发明植入物内部包覆实心单元示意图。
图12：本发明植入物外周边为实心结构示意图。
图13：本发明中间及外周边为实心结构示意图。
图14：本发明以不同孔形立体镂空小单元配合实心结构的示意图。
图15：本发明钉具结构实施例示意图。
图15-1：本发明另一钉具结构实施例示意图。
图16：本发明螺钉结构实施例示意图。
图16-1：本发明另一螺钉结构实施例示意图。
图17：本发明客制化下颚结构实施例示意图。
图18：图17植入下颚实施例示意图。
附图标记说明：10、10A、10B-立体线网架成型体；11、11’-立体镂空小单元；111-镂空孔；11a-放射状的镂空小单元；11b-不规则形状镂空小单元；12-实心小单元；13-实心单元；15-螺旋实心单元；16-外框实心单元；161-镂空孔；162-结合部；20-脊椎；21-锥骨；30-下颚。
具体实施方式
配合图式列举以下具体实施例，详细介绍本发明的构造内容，及其所能达成的功能效益如后；
如图1、图2所示，本发明植入物包含以复数个立体镂空小单元11，以并接或交错规则化迭组具有多维开放空间网孔的立体线网架成型体10；所述立体镂空小单元11以多维度线杆围构成一具有镂空孔111的立体镂空体，如图2所示，为一正方形镂空体；或如图3所示在内部连结多维度线杆的正方形镂空体外，亦可为三角、五角、六角、八角等立体几何形状镂空体；或如图4所示，由多维度线杆构成如球、柱(杆)等立体镂空体；或如图5所示，立体镂空小单元11a由多维度线杆以放射状排列构成的放射状立体镂空体；或如图6所示，所述立体镂空小单元11b由多维度弧状线杆以规则化构成不规则形状镂空体，且于外周边进一步连结有实心小单元12；所述立体线网架成型体10的线杆是一种能被分解或不能被分解的高分子材料制成，所述可分解材料如PLA、PGA、PLGA等高分子材料，所述不可分解材料如PEEK、UHMWPE、PEKK等高分子材料；所述立体线网架成型体10的线杆为金属材质或陶瓷材料制成，所述金属材材料如钛、不锈钢、钴铬、金、银、钽，所述陶瓷材料如氧化锆。
如图1、图1-1所示，本发明植入物包含以复数个立体镂空小单元11，以并接或交错规则化化及可配置化迭组，一体成型具多维网孔开放空间的立体线网架成型体10；所述立体镂空小单元11以多维度线杆围构成一具镂空孔111的立体镂空体，如图2所示，为一正方形镂空体；或如图3所示在内部连结多维度线杆的正方形镂空体；或如图4所示，为八角形镂空体；或为三角、五角、六角等立体几何形状镂空体(未绘)；或由多维度线杆构成如球、柱(杆)等立体镂空体(未绘)；或如图5所示，立体镂空小单元11a由多维度线杆以放射状排列构成的放射状立体镂空体；或如图6所示，立体镂空小单元11b由多维度弧状线杆以规则化构成不规则形状镂空体，且于外周边进一步连结有实心小单元12；所述立体线网架成型体10的线杆是一种能被分解或不能被分解的高分子材料制成，所述可分解材料如PLA、PGA、PLGA等高分子材料，所述不可分解材料如PEEK、UHMWPE、PEKK等高分子材料；所述立体线网架成型体10的线杆为金属材质或陶瓷材料制成，所述金属材材料如钛、不锈钢、钴铬、金、银、钽，所述陶瓷材料如氧化锆。
由此可依预期形成所需的适当形体状态，即客制化如骨钉、骨板、笼、盘或片等植入物，或替代自体骨的补骨植入物。
如图7所示为本发明啮合于两椎骨间的脊椎植入物实施例，即本发明立体线网架成型体10可制成一脊椎20的两锥骨21之间的任何形状、大小的结构，而使其高度相当于脊椎20的锥间盘高度，以提供啮合于两块锥骨21之间，使立体线网架成型体10上下端的形状、尺寸各自对应于两块锥骨21的端部；使立体线网架成型体10通过彼此连结的各线杆组成较柔性的负载支撑结构，以降低植入后与周边组织干涉摩擦造成的不适；且连结的各线杆内部围构而成的多网孔开放空间，能让骨组织有效向内生长，而使组织与植入物充份的绵密结合，使植入物本体达到较强韧的支撑与较佳的机械性质。
请续参阅图8所示，本发明以大小不等形体的立体镂空小单元11以规则化及可配置排列迭组，而组成不同疏密多维网孔开放空间的立体线网架成型体10A，利用大小不等网孔控制植入物的结构强度，可视不同部位结构强度及软硬组织增生速度需求客制化制成，使植入物具有较佳机械强度，并提供软硬组织更佳增生效果；所述立体线网架成型体10A亦可由二种或二种以上不同多维度且大小不等形体的立体镂空小单元规则迭组成不同，同样能达到较佳机械性质支撑强度及提供软硬组织较佳增生整合。
如图9所示，本发明立体线网架成型体10为中间形成空心的中空结构植入物；或如图10所示，本发明立体线网架成型体10中间形成实心单元13结构植入物，或如图11所示，本发明立体线网架成型体10在内部包覆有实心单元13结构植入物。
如图12所示，本发明复数立体镂空小单元11组成立体线网架成型体10，于外周边设有实心单元13，该实心单元13可形成局部或如图中所示围构形成外框缘。
如图13所示，本发明复数立体镂空小单元11组成立体线网架成型体10，可于中间与外周边布设有复数实心单元13。
如图14所示，本发明由正方形的立体镂空小单元11与不规则形状的镂空小单元11b(图中所示为举例说明，当不限定此两种孔形)，组成不同形状网孔的立体线网架成型体10B，可于内部及上下端设有实心单元13。
如图15、图15-1所示，本发明立体线网架成型体10为一杆状结构，在一或两端设有实心单元13构成一钉具结构，所述实心单元13为钉头或尖状尾部。
如图16、图16-1所示，本发明立体线网架成型体10为一杆状结构，在一或两端设有实心单元13，并于杆体外部环设螺旋实心单元15构成一螺钉结构，所述实心单元13为钉头或尖状尾部。
如图17、图18所示，本发明下颚补骨植入物实施例，由二种或二种以上不同多维度且大小不等形体立体镂空小单元11、11’(如图中内层为八角形外层为方形)规则迭组成不同疏密多维网孔开放空间的立体线网架成型体10，所述立体线网架成型体10为一下颚骨局部体，在中间及两两立体镂空小单元11间设实心单元13排列迭组，立体线网架成型体10于外周边设有一外框实心单元16，外框实心单元16贯设有与内部立体线网架成型体10网孔连通的镂空孔161，外框实心单元16凸设有结合下颚30的结合部162组成客制化补骨植入物结构。
如上所述本发明“镂空网架医疗用植入物”，通过线杆连结组成立体镂空小单元可形成柔性的负载支撑结构，以降低植入后与周边组织的干涉摩擦造成骨质松动，特别于线杆部份分解成更纤细结构后，能与组织更绵密结合使干涉更减少；及以大小不等网孔规则及可配置化排列的立体线网架成型体，而镂空小单元规则化迭组成不同大小、疏密网孔结构，可依植入身体组织的不同形状、强度、生长速度等不同使用需求组合，达到客制化制造。
以上这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (19)

1.一种镂空网架医疗用植入物，包含多数个具有镂空孔的立体镂空小单元迭组，一体成型具有多维网孔开放空间的立体线网架成型体，其特征在于，立体镂空小单元由多维度线杆构成。
2.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述植入物由大小不等形体的立体镂空小单元以规则化及可配置排列迭组，具有不同疏密多维网孔开放空间的立体线网架成型体。
3.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述植入物由至少以二个或二个以上不同多维度的立体镂空小单元以规则化及可配置排列迭组立体线网架成型体。
4.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体镂空小单元以规则化并接或交错迭组。
5.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体线网架成型体为依预期形成所需的适当形体状态，如钉、杆、板、盘、笼、片或块等植入物，或替代自体骨的补骨植入物。
6.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体镂空小单元以多维度线杆构成如圆形、三角、四角、五角、六角、八角等立体几何形状镂空体。
7.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体镂空小单元以多维度线杆构成如球、柱或者杆等立体几何形状镂空体。
8.如权利要求1所述的医疗性植入物，其特征在于，所述立体镂空小单元由多维度复数线杆以放射状构成放射状镂空体。
9.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体镂空小单元由多维度弧状线杆以规则化迭组成不规则形状镂空体。
10.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述线杆是一种能被分解或不能被分解的高分子材料制成，所述可分解材料如PLA、PGA、PLGA等高分子材料，所述不可分解材料如PEEK、UHMWPE、PEKK等高分子材料。
11.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述线杆为金属材质或陶瓷材料制成，所述金属材材料如钛、不锈钢、金、银、钴铬、钽，所述陶瓷材料如氧化锆。
12.如权利要求1所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述两两立体镂空小单元间设有实心小单元迭组排列。
13.如权利要求1-12中任一项所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述植入物中间形成实心单元。
14.如权利要求1-12中任一项所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述植入物中间形成中空结构。
15.如权利要求1-12中任一项所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述植入物的外周边设有实心单元，该实心单元以局部设置或全部围构形成一外框缘。
16.如权利要求1-12中任一项所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体线网架成型体为一杆状，在一或两端设有实心单元构成钉具结构。
17.如权利要求1-12中任一项所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体线网架成型体为一杆状，在一或两端设有实心单元，并于杆体外部环设有螺旋实心单元构成一螺钉结构。
18.如权利要求15所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述外框缘表面贯设有镂空孔，并凸设至少一结合部。
19.如权利要求1-12中任一项所述的镂空网架医疗用植入物，其特征在于，所述立体线网架成型体为一下颚骨局部体，在外周边设有外框实心单元，该外框实心单元贯设有与内部立体线网架成型体网孔连通的镂空孔，外框实心单元凸设有结合下颚的结合部组成客制化补骨植入物结构。
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