CN108888386A - 局部增强多孔耳支架及其制作方法 - Google Patents

局部增强多孔耳支架及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种局部增强多孔耳支架及其制作方法，该耳支架不仅结构硬度好、不易变形且利于患者组织生长及支架固定，其包括耳支架本体以及增强网结构；所述耳支架本体沿其外轮廓均匀设置有多个小孔；所述耳支架本体的内轮廓处设置有与所述内轮廓形状相适配的增强网结构；所述耳支架本体采用硅胶材料制作。

Description

局部增强多孔耳支架及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种可植入人体内的假体，具体涉及一种局部增强多孔耳支架及其制作方法。
背景技术
先天性小耳畸形的发病率文献报道不尽相同，与人种和地域均有关系。最近的报道在我国的发病率是5.18/10000，且男性多于女性(2：1),以右侧畸形较多见，双侧畸形在10％左右。小耳畸形的发病原因目前医学领域还未给出科学的解释，一般认为是环境和遗传因素共同作用的结果，环境因素中在母亲妊娠早期由于病毒性感冒、妊娠反应过重、家庭装修的有毒物质等都是可能导致小耳畸形发病的因素，有小耳畸形家族史的患者遗传发病率大致2.9％-33.8％。
目前，医学领域采取制作假体的方式来对患者进行治疗，一般是制作一个与患者真耳相似的耳支架。
1、中国专利，专利号CN203183085U，专利名称：超薄多孔硅胶耳支架,公开了一种硅胶耳支架，该耳支架设计成表面有均匀的微孔，有完整的耳轮、对耳轮、耳甲腔结构。但是该耳支架存在以下问题：制作金属模具价格高昂，内耳曲面多孔结构会降低支架支撑硬度，限制材料选择范围。
2、另外，还有一份国内公开文献，唐玲,田广永,胡力达,杨静雅,张珊珊,罗恒.3-D打印技术在个体化耳廓重建中的应用[J].中华耳科学杂志,2017,15(02):267-271.
该文献中披露的技术其存在的缺陷是：FDM工艺成型精度低，表面抛光处理不方便；雕刻的耳廓形态的硅胶耳模需要印模支架维持。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明设计了一种结构硬度好、不易变形且利于患者组织生长的局部增强多孔耳支架及其制作方法。
同时，还提供了采用3D打印技术制作该耳支架的方法。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供了一种局部增强多孔耳支架，包括耳支架本体以及增强网结构；所述耳支架本体沿其外轮廓均匀设置有多个小孔；
所述耳支架本体的内轮廓处设置有与所述内轮廓形状相适配的增强网结构；所述耳支架本体采用硅胶材料制作。
进一步地，为了增强耳支架的整体硬度，防止变形，上述增强网结构采用钛网制作。
进一步地，上述钛网筛孔18目。
优选地，为了进一步的有助于组织生长，所述小孔的直径为0.8mm。
进一步地，耳支架本体外轮廓上相邻小孔之间的间距为1mm。
基于上述局部增强多孔耳支架的介绍，现对该局部增强多孔耳支架的制作方法进行描述，具体包括以下步骤：
【1】由高分辨率螺旋CT获取患者形态正常侧耳部断层图像；
【2】利用MIMICS软件，通过对侧耳部断层图像进行阈值分割、区域增长、裁剪蒙版，得到侧耳软骨结构的三维图像；
【3】镜像侧耳软骨结构的三维图像，设计其负模模型；
【4】采用3D打印设备，选用医疗级光敏树脂材料制作侧耳软骨负模模具；
【5】制作增强网结构；
【6】将增强网结构预埋填充至负模模具的对应位置，采用硅胶复模技术，在负模模型内浇注出耳支架模型；
【7】达到硅胶硫化时间后，打开负模模具取出耳支架模型，沿耳支架模型的外轮廓开设多个小孔。
进一步地，所述步骤【5】具体是：
【5.1】采用钛网材料，其修剪制作成与耳支架本体内轮廓相适配的形状；
【5.2】再利用医用硅胶浸润表面，而后固化形成预制增强网结构；
【5.3】在预制增强网结构外围用硅胶，点滴间隔固化端点，形成入模定位支撑，最终形成增强网结构。
进一步地，所述步骤【3】具体是：
【3.1】利用magics软件建立能完全覆盖耳支架的长方体模型；
【3.2】通过对长方体模型进行交互式平移、旋转、切割以及布尔运算后得到模型分型面；
【3.3】在长方体模型上添加定位柱和浇注口，从而形成侧耳软骨结构的负模模型。
进一步地，所述步骤【4】采用的3D打印设备为SPS450激光光固化设备或MoonRay面曝光设备。
本发明的有益效果是：
1、本发明在耳支架的外轮廓附近增加多孔结构，便于组织生长，支架固定；缓冲张力，减少支架外露，同时便于加工；
2、本发明在耳支架的内轮廓填充钛网等材料作为耳支架本体的增强网结构，确保了耳支架的硬度，防止变形。
3、本发明采用3D打印设备制作负模模具，成型精度高，表面质量好，制作成本低，成型硅胶表面更光顺，预期减少挛缩反应。
4、请详细增加小孔尺寸所带来的优点的相关说明。
附图说明
图1为耳支架的结构示意图。
图2为耳支架的制作流程图。
附图标记如下：
1-耳支架本体、2-增强网结构、3-小孔。
具体实施方式
参加图1，本发明提供了一种耳支架，其包括耳支架本体1以及增强网结构2；耳支架本体1沿其外轮廓均匀设置有多个小孔3；
耳支架本体1的内轮廓处设置有与所述内轮廓形状相适配的增强网结构2；耳支架本体1采用硅胶材料制作。需要强调的是：
1、耳支架本体的外轮廓包括耳舟、耳屏、耳垂几部分；耳支架本体的内轮廓包括耳甲腔、耳甲艇、三角窝几部分。
2、硅胶因其组织相容性好、有弹性作为支架材料应用于人体器官成形术(详见参考文献【1】Hakelius L,Ohlsén L.Tendency to capsular contracture around smoothand textured gel-filled silicone mammary implants:a five-year follow-up[J].Plastic&Reconstructive Surgery,1997,100(6):1566-9.)；硅胶多孔结构有利于支架两侧组织液流动、固定支架、可避免支架外露等诸多优势；科研数据显示硅胶植入物表面光洁比具有纹理的表面在乳房植入物中有利于减少挛缩。因此，本发明的耳支架采用硅胶材料制作。
为了增强耳支架的整体硬度，防止变形，上述增强网结构采用钛网或其他有韧性和生物相容性网状材料制作，钛网筛孔18目。
优选地，为了进一步的有助于组织生长，小孔的直径为0.8mm。相邻小孔之间的间距为1mm。
另外，本发明的耳支架还采用了3D打印技术进行制作，具体制作步骤如下，如图2所示：
步骤1：由高分辨率螺旋CT获取患者形态正常侧耳部断层图像；
步骤2：通过对侧耳部断层图像进行阈值分割、区域增长、裁剪蒙版，得到侧耳软骨结构的三维图像；再利用geomagics软件光顺其表面；
步骤3：用magics软件镜像侧耳软骨结构的三维图像，设计其负模模型；具体步骤是：利用magics软件建立能完全覆盖耳支架的长方体模型；通过交互式平移、旋转、切割、布尔运算、修复后得到模型分型面；在长方体模型上添加定位柱和浇注口，从而形成侧耳软骨结构的负模模型。
步骤4：采用3D打印SPS450激光光固化(SLA)或MoonRay面曝光(DLP)设备加工，加工精度±0.1mm，分层厚度0.1mm，材料选用医疗级光敏树脂材料制作侧耳软骨负模模具；
步骤5：采用钛网或其他有韧性和生物相容性网状材料，其修剪制作成与耳支架本体内轮廓相适配的形状，然后用医用硅胶浸润表面，(减少钛网支架外露)而后固化形成预制增强网结构；在预制增强网结构，点滴间隔固化端点，形成入模定位支撑，最终形成增强网结构。
步骤6：将增强网结构预埋填充至负模模具的对应位置，采用硅胶复模技术，在负模模型内浇注(或压模成型)出耳支架模型；
步骤7：达到硅胶出模时间后，开模取出硅胶浇注耳模型，在外轮廓附近上打出多孔结构。

Claims (9)

1.一种局部增强多孔耳支架，其特征在于：包括耳支架本体以及增强网结构；所述耳支架本体沿其外轮廓均匀设置有多个小孔；
所述耳支架本体的内轮廓处设置有与所述内轮廓形状相适配的增强网结构；所述耳支架本体采用硅胶材料制作。
2.根据权利要求1所述的局部增强多孔耳支架，其特征在于：所述增强网结构采用钛网制作。
3.根据权利要求2所述的局部增强多孔耳支架，其特征在于：所述钛网筛孔18目。
4.根据权利要求3所述的局部增强多孔耳支架，其特征在于：所述小孔的直径为0.8mm。
5.根据权利要求3所述的局部增强多孔耳支架，其特征在于：相邻小孔之间的间距为1mm。
6.基于权利要求1所述的局部增强多孔耳支架的制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
【1】由高分辨率螺旋CT获取患者形态正常侧耳部断层图像；
【2】利用MIMICS软件，通过对侧耳部断层图像进行阈值分割、区域增长、裁剪蒙版，得到侧耳软骨结构的三维图像；
【3】镜像侧耳软骨结构的三维图像，设计其负模模型；
【4】采用3D打印设备，选用医疗级光敏树脂材料制作侧耳软骨负模模具；
【5】制作增强网结构；
【6】将增强网结构预埋填充至负模模具的对应位置，采用硅胶复模技术，在负模模型内浇注出耳支架模型；
【7】达到硅胶硫化时间后，打开负模模具取出耳支架模型，沿耳支架模型的外轮廓开设多个小孔。
7.根据权利要求6所述的局部增强多孔耳支架的制作方法，其特征在于：所述步骤【5】具体是：
【5.1】采用钛网材料，其修剪制作成与耳支架本体内轮廓相适配的形状；
【5.2】再利用医用硅胶浸润表面，而后固化形成预制增强网结构；
【5.3】在预制增强网结构外围用硅胶，点滴间隔固化端点，形成入模定位支撑，最终形成增强网结构。
8.根据权利要求6所述的局部增强多孔耳支架的制作方法，其特征在于：所述步骤【3】具体是：
【3.1】利用magics软件建立能完全覆盖耳支架的长方体模型；
【3.2】通过对长方体模型进行交互式平移、旋转、切割以及布尔运算后得到模型分型面；
【3.3】在长方体模型上添加定位柱和浇注口，从而形成侧耳软骨结构的负模模型。
9.根据权利要求6所述的局部增强多孔耳支架的制作方法，其特征在于：所述步骤【4】采用的3D打印设备为SPS450激光光固化设备或MoonRay面曝光设备。
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