CN219049688U - 一种超延展性可塑形钛网及包含其的电活性钛支架复合膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超延展性可塑形钛网及包含其的电活性钛支架复合膜。该超延展性可塑形钛网包括延展性结构单元和连接结构单元，其中：延展性结构单元包括由支架形成的中心孔、第一外周孔和第二外周孔，且多个连接臂以围绕中心孔呈闭合状；连接结构单元包括由支架形成的连接孔，通过连接孔将多个延展性结构单元间隔。本实用新型通过特定的钛网的结构单元及空隙图案，增强了延展性，同时减少暴露风险，实现了超延展性和可塑性的有机统一。本实用新型所提供的超延展性可塑形钛网在宏观性能和微观结构上均具有良好的性能，在骨修复过程中，为骨填充材料成骨提供适宜的三维空间，在骨科及口腔外科植入修复材料领域中具有广泛应用前景。

Description

一种超延展性可塑形钛网及包含其的电活性钛支架复合膜

技术领域

本实用新型涉及骨科及口腔外科植入修复材料技术领域，具体地涉及一种超延展性可塑形钛网及包含其的电活性钛支架复合膜。

背景技术

在口腔临床中，诸多患者存在水平或垂直的颌骨缺损，尤其是在长期缺牙、外伤、牙周病或者先天缺牙等原因引起的牙槽骨严重萎缩吸收的患者。对于大面积颌骨缺损，尤其是水平同时伴垂直向骨丧失的种植修复，如何有效的重建牙槽骨骨高度与骨宽度是目前口腔医学面临的重大挑战。

引导骨再生术(GBR)是现代种植手术中应用最多的骨增量技术。基本原理是利用屏障膜有效地阻止软组织纤维细胞进入骨缺损区，维持缺损空间，促进骨缺损修复。然而常规作为屏障膜的材料(如可吸收的胶原膜或不可吸收的PTFE膜)缺乏自成型能力而难以提供有效的成骨空间，且术后可能因唇颊肌的运动而发生折叠脱落，造成植骨材料移位吸收，影响成骨效果。国内外临床上采用传统钛网修复大面积骨缺损，钛网具有良好的生物相容性，并具有一定的强度和可塑性，可以提供稳定的成骨空间，同时钛网可以塑造新生骨的轮廓外形。作为骨增量的空间支撑物，钛网具有良好的强度，可以有效组织软组织陷入，并且可以承受一定的外界压力，为牙槽骨高度和宽度的增加提供空间支持。

然而，目前临床上常用的钛网临床操作复杂，缺乏延展性，与牙槽骨解剖形态不贴合，影响骨移植物的稳定性进而降低了引导骨再生的效果。因此，提高钛网的延展性和可塑性是解决现有钛网与颌骨形态贴合差、无法保证骨再生良好支撑等问题的重要途径，也是当前口腔临床满足大范围骨缺损GBR的迫切需求。

目前有利用三维打印技术设计制备个性化钛网，该技术虽然可以根据牙槽骨重建后的最佳修复效果，精准打印出来的钛网主体的轮廓，但该技术存在骨缺损形态依赖性，不具备通用性，对钛网制备要求高，过程复杂繁琐，而且以修复重建后的最佳效果为轮廓支撑，这对内部骨填充材料的固位和稳定性造成难度，很难保证骨再生过程中的可预期性。

背景技术中的信息仅仅在于说明本实用新型的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

为解决现有技术中的技术问题，本实用新型提供一种超延展性可塑形钛网，从而解决现有钛网临床操作复杂、塑形困难、缺乏延展性或不具有通用性的技术问题，本实用新型的超延展性可塑形钛网可适应复杂的大面积骨缺损、更贴合于颌骨(牙槽骨)解剖形态、颊侧、舌侧、近中、远中均可固位，其能够抵抗较大侧向力及垂直向力。具体地，本实用新型包括以下内容。

本实用新型提供一种超延展性可塑形钛网，其包括延展性结构单元和连接结构单元，其中：

所述延展性结构单元包括由支架形成的中心孔、至少一个第一外周孔和至少一个第二外周孔，所述第一外周孔内具有连接臂，从而将第一外周孔分割为两个小孔，所述第二外周孔未设置连接臂，且所述第一外周孔和所述第二外周孔以间隔方式设置于中心孔的外周，并使多个连接臂以围绕中心孔呈闭合状；

所述连接结构单元包括由支架形成的至少一个连接孔，通过所述至少一个连接孔将多个所述延展性结构单元间隔。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，所述延展性结构单元和所述连接结构单元一体成型。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，所述延展性结构单元形成分形自相似结构，其中所述自相似结构包括仿生结构单元，仿生结构单元包括具有源自任何动物或植物仿生结构的轮廓，其中所述仿生结构单元包括鱼型结构。

还优选地，所述延展性结构单元的形状选自三角形、四边形和椭圆形，或大致三角形、四边形和椭圆形中的一种。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，所述中心孔、所述第一外周孔、所述第二外周孔和所述连接孔具有相同或不同形状，或所述中心孔、所述第一外周孔、所述第二外周孔和所述连接孔具有相同或不同大小。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，所述中心孔、所述第一外周孔、所述第二外周孔和所述连接孔各自分别为四边形，且所述中心孔大于所述第一外周孔、所述第二外周孔或所述连接孔。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，其包括以水平方向线性间隔排列的所述延展性结构单元和所述连接结构单元；或者包括以水平方向和垂直方向间隔排列的所述延展性结构单元和所述连接结构单元。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，所述连接结构单元与相临的两个延展性结构单元构成多个连接臂以围绕连接单元中心呈放射状的形状。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，当所述超延展性可塑形钛网的边缘为第二外周孔和/或连接孔时，所述第二外周孔和/或连接孔各自分别为开放孔和/或闭合孔。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，所述支架为纯钛片或钛基生物相容性良好的材料。

根据本实用新型所述的超延展性可塑形钛网，优选地，所述超延展性可塑形钛网的厚度为50-200μm。

本实用新型进一步提供一种电活性钛支架复合膜，优选地，其包括上述超延展性可塑形钛网和包覆所述超延展性可塑形钛网的膜材料。

本实用新型的有益效果包括但不限于：

(1)本实用新型通过调控钛网的结构单元及空隙图案，增强了延展性，同时减少暴露风险。

(2)本实用新型通过调控钛网的结构单元及空隙图案，在保证机械强度的基础上，降低了钛网的厚度，实现了超延展性和可塑性的有机统一。C型单元的四角形式上呈闭合状，有利于曲率变化大的部位，或者表面曲率有正负变化(即凹凸变化)；R型单元的四角呈现放射状，有利于贴合有表面伸展或压缩的区域。

(3)本实用新型的超延展性可塑形钛网便于工业化生产。

本实用新型所提供的超延展性可塑形钛网在宏观性能和微观结构上均具有良好的性能，在骨修复过程中，为骨填充材料成骨提供适宜的三维空间；采用三维有限元分析，钛网均布压力为100kPa-500kPa，厚度为50μm-200μm；采用三维有限元分析钛网的最大位移是0.1-2.93mm，面平均位移是0.1-1.61mm，具备用于修复治疗大范围骨缺损的潜能。

附图说明

图1为示例性的超延展性可塑形钛网结构示意图。

图2为另一示例性的超延展性可塑形钛网结构示意图。

图3为另一示例性的超延展性可塑形钛网结构示意图。

图4为另一示例性的超延展性可塑形钛网结构示意图。

图5为超延展性可塑形钛网的各向间距示意图(单位为mm)。

图6示出了由本实用新型的延展性结构单元和连接结构单元形成的重复阵列结构。

图7为超延展性可塑形钛网的结构单元设计模型。

图8为本实用新型的超延展性可塑形钛网与对照(圆形孔钛网)的应力分布对比图片。

图9为本实用新型的超延展性可塑形钛网与对照(圆形孔钛网)的剪切后变形程度对比结果。

图10为超延展性可塑形钛网的延展性分析结果。

附图标记说明：

1-中心孔、2-第一外周孔、3-第二外周孔、4-连接臂、5-连接孔。

具体实施方式

现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本实用新型中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本实用新型。另外，对于本实用新型中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本实用新型内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本实用新型所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本实用新型仅描述了优选的方法和材料，但是在本实用新型的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

本实用新型中，钛支架由钛基材料的钛片组成，只要能够实现在超薄厚度条件下具有所需的弹性模量和所需的抗弯强度，对于钛基材料可以不特别限定，但优选使用纯钛片或钛基生物相容性良好的材料。纯钛片中钛的纯度一般为99.90以上，优选99.95％以上，更优选99.99％以上。此类纯钛片的实例包括但不限于四级纯钛版、五级纯钛板。钛基生物相容性良好的材料的实例包括但不限于钛六铝四钒、钛锌合金等钛基合金材料。上述材料均可以通过已知方法进行制备或购自市售产品。

本实用新型中，“超延展”是指本实用新型的可塑形钛网在拉伸情况下，钛网可以有较大幅度形变，而结构不损坏。

本实用新型中，术语“分形自相似结构”是指几何形状可以分成数个部分，且每一部分都(至少近似地)是整体缩小后的形状，其具有自相似的性质。换句话说，较小的部分通过放大适当的比例后可以得到一个与整体几乎完全一致的结构。

本实用新型中，术语“仿生结构单元”包括任何动物或植物仿生结构，优选与来源于动物或植物的部分的结构相似或基本上结构相似，动物及植物包括任何自然界存在的动物及植物。在某些实施方案中，仿生结构单元包括鱼型(形)结构。在某些实施方案中，仿生结构单元包括叶形结构。可以理解的是，本实用新型中的延展性结构单元不必和动物及植物的部分的结构完全一致，其具有大致相似的轮廓也可实现本实用新型的目的。因此，在某些实施方案中，本实用新型的延展性结构单元形成选自三角形、四边形和椭圆形，或大致三角形、四边形和椭圆形中的一种。

本文中，术语“所需的弹性模量”是指牙齿种植修复时能够有效弯曲的弹性模量。该模量一般在0.02-0.5GPa，优选0.05-0.4GPa，更优选0.05-0.35GPa。此处，弹性模量通过使用万能试验机测量。如果弹性模量过小，则不利于牙齿种植修复时对于缺损空间的维持，进而不利于骨缺损的修复，甚至可能发生术后折叠塌陷，影响骨再生。如果模量过大，对于修复部分产生过高应力，不容易缝合关闭。

本文中，术语“所需的抗弯强度”是指种植修复时能够有效弯曲而不断裂的强度。该强度一般在10-100MPa，优选12-80MPa，更优选15-50MPa。该抗弯强度范围能够提供有力支撑，维持稳定的空间。

本文中，术语“可塑形钛网”是指用于固定于缺损部位，特别是牙齿部位对其进行修复的植入材料。钛网的厚度一般为50-200μm。可塑形钛网整体的形状不特别限定，可以是任意形状。在示例性实施方案中，可塑形钛网在整体上具有四边形的轮廓，其包括延展性结构单元和连接结构单元，下面进行详细说明。

本实用新型的的超延展性可塑形钛网的可以采用已知的加工方法。切割的方法不特别限定，其实例包括但不限于激光切割、紫外切割、3D打印、冲压、水切割、刻蚀或精密机加工中的至少一种。优选使用激光切割，激光切割的设备不特别限定，可以采用本领域已知的激光显微切割机器。

在一些实施方案中，将钛板基材表面去除油污和灰尘，保持钛片基材表面光洁，并置于待切割样品台。然后根据上述设计的延展性结构单元和连接结构单元三维模型文件。根据三维模型文件设定切割过程的行走路线，其中行走路线构成由延展性结构单元和所述连接结构单元形成的特定网格结构，从而机械手沿设定的网格结构的边缘进行切割。切割时的工艺参数不特别限定，例如切割速度、激光功率、气体压力、离焦量、工作距离、切割气体等参数，本领域技术人员可以根据需要进行调整。

在一些实施方案中，钛网在去离子水中超声清洗，然后放入醇溶剂中进行清洗，例如使用无水乙醇进行超声清洗并烘干，得到本实用新型的超延展性可塑形钛网。

本实用新型还提供一种包含超延展性可塑形钛网的电活性钛支架复合膜。复合膜的形状不特别限定，根据临床用途可以设计任意形状。在示例性实施方案中，复合膜为条形，对应于条形的四个角或其附近设置固定位保留固定区域。复合膜包括钛支架和包覆所述钛支架的膜材料。

本实用新型所用的膜材料为高分子材料层，其中高分子材料包括PVDF及其衍生物、胶原或壳聚糖，优选为PVDF及其衍生物，其实例包括但不限于聚酯类、聚偏氟乙烯PVDF、聚偏氟-三氟乙烯P(VDF-TrFE)、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA和聚二甲基硅氧烷。超延展性可塑形钛网两侧的高分子材料层可以是同一种成分，也可以是不同成分。在某些实施方案中，高分子材料层可以是致密的，从而防止细菌通过或结缔组织细胞和上皮细胞从中迁移。在另外的实施方案中，高分子材料层含有微孔，可以让氧气或血液通过，但同时防止细菌通过或结缔组织细胞和上皮细胞从中迁移。优选地，所述膜材料与本实用新型的超延展性可塑形钛网形成紧密结合。

本实用新型进一步提供电活性增强复合膜的制备方法，其至少包括：

(1)使所述超延展性可塑形钛网复合于高分子材料层内部，从而形成膜结构；

(2)以2.5-4℃/分钟的速率升温至105-145℃，优选110-130℃，更优选120-130℃，保持30-80分钟，优选40-70分钟，更优选60分钟，然后冷却，优选自然冷却至室温；

(3)采用极化方式进行极化处理，极化处理参数包括极化场强0.1-10kV/mm、极化时间10-60min，即可得到电活性增强复合膜。

步骤(1)中，超延展性可塑形钛网可通过已知方式进行切割钛基材，例如通过切割设备如激光显微切割机器进行。切割钛基材的厚度一般为20-500μm，例如20-400μm，优选20-200μm。在使用较高厚度的钛基材时，优选首先对基材进行薄化处理，例如蚀刻处理。蚀刻处理一般会对钛支架表面粗糙化，从而增强对高分子材料层的随着力，因而是优先的。

步骤(2)中为退火处理，通过上述退火辅助电极极化，所得复合膜材料带电均匀稳定。复合膜材料表面的温度升高可以产生热释电效应，并且电极极化可以使材料内部电荷沿一定方向发生极化偏转。原因可能在于受热和冷却后，由于温度的变化导致晶体在某一特定方向上产生表面电荷，并且极化偶极矩能随外施电场的方向而改变。

步骤(3)中通过高压电场极化，使复合膜表面带有仿生电位，在损伤区域构建仿生电学微环境。极化条件包括极化场强0.1-10kV/mm，优选1-5kV/mm，例如2V/mm、3V/mm、4V/mm；极化时间5-60min，优选10-50min，更优选15-40min，例如，20、25、30、35min等。

在具体实施方案中，首先将钛片基材表面去除油污和灰尘，保持钛片基材表面光洁，并置于待切割样品台。然后设计至少上述的延展性结构单元和/或连接结构单元结构的三维模型文件。根据三维模型文件设定切割过程的行走路线，从而机械手沿哑铃型、米字型或滑翔机型的预先涉及的结构轮廓边缘进行切割。进行激光切割的工艺参数不特别限定，例如切割速度、激光功率、气体压力、离焦量、工作距离、切割气体等参数本领域技术人员可以根据需要进行调整。

形成膜结构的过程优选通过下述步骤实现：称取铁电高分子聚合物，加入到有机溶剂DMF中，搅拌3h-6h至完全溶解，得到聚合物溶液；所得溶液的浓度为1-5g/ml；所述铁电高分子聚合物为聚偏氟乙烯或聚偏氟-三氟乙烯；将聚合物溶液真空除气泡后，倒在石英板上烘干，待有机溶剂完全挥发后，可以得到厚度10-500μm的高分子膜；将超延展性可塑形钛网置于两张高分子膜之间，使用例如DMF溶解表层高分子将上下两层膜粘接，经热压处理待两者充分结合后得到复合膜材料。

本实用新型中，材料的力学性质测定，例如拉伸模量、抗弯强度、弹性模量等可以通过本领域已知的测定方法进行测定。

实施例1

本实施例为一种示例性的超延展性可塑形钛网，其包括两个延展性结构单元和中间的一个连接单元。所述延展性结构单元包括由支架形成的中心孔1、第一外周孔2和第二外周孔3，所述第一外周孔2内具有连接臂4，从而将第一外周孔2分割为两个小孔。

第二外周孔3未设置连接臂4，且第一外周孔2和第二外周孔3以间隔方式设置于中心孔1的外周，并使多个连接臂4以围绕中心孔1呈闭合状。在单个延展性结构单元中，第一外周孔2和第二外周孔3的数量均为4个，从而围绕中心孔1形成四边形或大致为四边形的结构。

中心孔1、第一外周孔2和第二外周孔3具有相同形状，中心孔1、第一外周孔2和第二外周孔3具有相同大小。优选地，中心孔1、第一外周孔2和第二外周孔3具有边长为1-15mm，还优选2-13mm，进一步优选2-8mm的正方形结构。孔之间的间距(位于各个孔之间的支架的宽度)为0.1-3mm，优选0.5-2.5mm，还优选为0.8-2mm，进一步优选为0.8-1.2mm。

可以理解的是，实施例中涉及的正方形结构仅是示例性的，本领域技术人员可以基于上述设计进行形状的改造或变形，从而得到具有其它形状的延展性结构单元，例如包括但不限于三角形、四边形和椭圆形，或大致三角形、四边形和椭圆形中的至少一种。

连接结构单元包括由支架形成的连接孔5，通过所述连接孔5将两侧的延展性结构单元间隔连接，并且所述延展性结构单元和所述连接结构单元一体成型。连接孔5设置为3个，并且与两侧的第一外周孔2、第二外周孔3并排设置。

连接孔5与上述中心孔1、第一外周孔2、第二外周孔3具有相同形状，且与所述中心孔1、所述第一外周孔2、所述第二外周孔3具有相同大小。优选地，所述连接孔5为四边形或大致为四边形，如正方形。

延展性结构单元和连接结构单元以水平方向线性间隔排列，从而成在水平方向延伸的超延展性可塑形钛网，其具有沿连接结构单元垂直方向上左右对称的结构。

在图1中，超延展性可塑形钛网具有左侧和右侧的2个C型单元和位于中间的R型单元，并且C型单元和位于中间的R型单元共用位于中间位置的呈放射状的形状分布的多个连接臂4。在C型单元中，多个第一外周孔2的多个连接臂4以围绕中心孔1呈闭合状。在R型单元中，由至少一个连接孔5形成的连接结构单元与相临的两个延展性结构单元构成多个连接臂4以围绕连接结构单元中心呈放射状的形状。此外，图7也示例性的示出了具有左侧的C型单元和右侧的R型单元。并且左侧的C型单元和右侧的R型单元共用位于延展性结构单元一侧的两条连接臂4。

当超延展性可塑形钛网的边缘为第二外周孔2和/或连接孔5时，第二外周孔2为开放孔和/或闭合孔，连接孔5为开放孔和/或闭合孔。这里的开放孔是指连接孔5在位于超延展性可塑形钛网整体结构的外轮廓的侧边时，该孔不设置支架结构，从而形成开放式结构。闭合孔则是支架形成封闭结构。

实施例2

本实施例为另一示例性超延展性可塑形钛网，其包括一个延展性结构单元和两个连接结构单元以及与连接单元另一侧连接的延展性单元的部分(包括来自所述延展性单元中的并排的2个第一外周孔2和1个第二外周孔3形成的部分结构)。

如图2所示，所述延展性结构单元包括由支架形成的中心孔1、第一外周孔2和第二外周孔3，所述第一外周孔2内具有连接臂4，从而将第一外周孔2分割为两个小孔。

第二外周孔3未设置连接臂4，且第一外周孔2和第二外周孔3以间隔方式设置于中心孔1的外周，并使多个连接臂4以围绕中心孔1呈闭合状。在单个延展性结构单元中，第一外周孔2和第二外周孔3的数量均为4个，从而围绕中心孔1形成四边形或大致为四边形的结构。

连接结构单元包括由支架形成的连接孔5，通过所述连接孔5将两侧的延展性结构单元或其部分间隔连接，并且所述延展性结构单元和所述连接结构单元一体成型。

在图2中，超延展性可塑形钛网具有2个C型单元和2个R型单元，并且C型单元和R型单元共用位于中间部位的多个连接臂4。在C型单元中，多个第一外周孔2的多个连接臂4以围绕中心孔1呈闭合状。在R型单元中，由至少一个连接孔5形成的连接结构单元与相临的延展性结构单元和其部分结构形成多个连接臂4以围绕连接结构单元中心呈放射状的形状。

当超延展性可塑形钛网的边缘为第二外周孔2和/或连接孔5时，第二外周孔2为开放孔和/或闭合孔，连接孔5为开放孔和/或闭合孔。

实施例3

图3和图4示例性的示出了超延展性可塑形钛网实物图，中心孔1、第一外周孔2、第二外周孔3和连接孔5各自分别为四边形，且中心孔1大于第一外周孔2、第二外周孔3。图3中超延展性可塑形钛网包括以垂直方向线性间隔排列的延展性结构单元和连接结构单元。图4中，超延展性可塑形钛网包括以水平方向和垂直方向间隔排列的延展性结构单元和连接结构单元。

所述中心孔1、第一外周孔2、所述第二外周孔3具有不同形状，且所述中心孔1、第一外周孔2、所述第二外周孔3具有不同大小。其中，中心孔1具有边长为8-15mm，还优选9-14mm，进一步优选9-13mm的正方形结构。第一外周孔具有边长为2-8mm，还优选3-7mm的正方形结构。

在图3-5中，本实用新型的超延展性可塑形钛网结构中鱼型构型的斜支撑结构将更加明显。以图5为例，第一外周孔2或由连接臂4分割的位于偏下方的小孔与至少中心孔1共同构成了鱼型结构。鱼型构型的斜支撑结构保证了超延展性可塑形钛网具有更高的抗弯强度。本实用新型人通过研究发现，基于该构型的可塑形钛网能够非常好地均匀承受载荷，降低局部应力集中，化解局部破坏的风险。在反复拉伸过程，方格及中间的斜杠支撑结构，提供了结构所必须的强度，实现了良好延展性。

实施例4

本实施例为另一示例性超延展性可塑形钛网，其包括由多个重复单元进行循环排列得到阵列式结构，其中所述延展性结构单元和所述连接结构单元构成重复单元。如图6所示，延展性结构单元和连接结构单元以水平方向和垂直方向间隔排列，从而形成阵列结构。重复单元的数量不特别限定，例如可以是大于2个的重复单元，如4、6、8、10、20、30、40、50、60、70、80个重复单元形成阵列结构。

实施例5

本实施例示例性的示出了超延展性可塑形钛网的加工方法。

钛网采用紫外切割机或、冲压法、激光切割机或金属3D打印技术完成制作，将纯钛板平整地固定在夹具上，按照设计好的三维网格模型文件进行切割，如图5所示，切割的孔隙尺寸为：中心孔1(图中的C)为11mm×11mm，第一外周孔2(图中的A)5mm×5mm，第二外周孔3(图中的B)为11mm×5mm，孔间距(图中的E)为1mm，连接孔5为11mm×11mm。

将获得的钛网在去离子水中超声清洗3次，每次5min；再放入无水乙醇中超声清洗3次，每次5min。烘干，即可得到一种超延展性可塑形钛网。

测试例1

本测试例采用三维有限元分析钛网均布压力，结果如图8所示，钛网均布压力为100kPa，厚度为100μm。本实用新型的超延展性可塑形钛网材料具有良好的可塑性和延展性。设计结构中的C型单元为四角的单元形式上闭合，有利于曲率变化大的部位，或者表面曲率有正负变化(即凹凸变化)。设计结构中的R型单元为四角的单元呈现放射状，有利于贴合有表面伸展或压缩的区域。如图8所示，鱼型的斜支撑结构具有更高的抗弯强度，在100kPa的均布压力和100μm厚度条件下，对比钛网的圆孔设计的最大位移是4.79mm，面平均位移是2.45mm，而本实用新型的超延展性可塑形钛网材料最大位移是2.93mm，面平均位移是1.61mm。在相同厚度、受力情况下，本实用新型的超延展性可塑形钛网结构位移减少38％。相同法向受力，即垂直于钛网的受力，造成的法向位移，即超延展性钛网垂直向移动更小，最大位移点是钛网的中心。相同受力下，位移小，说明空间维持能力强，可以支撑粘膜，一定程度上有效阻止软组织塌陷，为新骨再生提供空间。

测试例2

本测试例测试了超延展性可塑形钛网在复杂情况下的可塑性。

如图9所示，基于鱼型的斜支撑结构具有自相似结构，这里的自相似性是指某种结构或过程的特征从不同的空间尺度或时间尺度来看都是相似的，或者某系统或结构的局域性质或居于结构与整体类似，从而适应于复杂表面的使用。剪切后(图中断裂处)，抗弯强度变化不明显。而对比圆孔结构，由于剪切后，从闭合件变为开孔件，抗弯强度有较大的下降。可以看到相同受力和厚度条件下，圆孔件的变形已超过3mm。

如图10所示，基于鱼型的斜支撑结构的自相似结构以及R/C单元，可以非常好地均匀承受载荷，降低局部应力集中，化解局部破坏的风险。在反复拉伸过程，方格及中间的斜杠支撑结构，提供了结构所必须的强度，实现了良好延展性。目前临床用的钛网/钛板以支撑固定为主要目的，缺乏延展性和可塑性，在临床应用时骨缺损的外形差异很大，需要根据骨形态进行塑形，因此延展性有利于钛网的塑形。同时，当骨再生量超过预期的三维空间时，延展性的钛网对骨增量的限制较小。

本实用新型的超延展性可塑形钛网受外力变形后，在除去外力情况下保持其所成形状的能力，具备优异的可塑性，因此，能够应用于各种临床修复场景，包括但不限于：口腔科，骨科，整形外科，脊柱外科，关节科，牙槽骨，颅骨，颌骨，长骨。

尽管本实用新型已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本实用新型不限于公开的示例性实施方案。在不背离本实用新型的范围或精神的情况下，可对本实用新型说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

Claims (10)

1.一种超延展性可塑形钛网，其特征在于，包括延展性结构单元和连接结构单元，其中：

所述延展性结构单元包括由支架形成的中心孔、至少一个第一外周孔和至少一个第二外周孔，所述第一外周孔内具有连接臂，从而将第一外周孔分割为两个小孔，所述第二外周孔未设置连接臂，且所述第一外周孔和所述第二外周孔以间隔方式设置于中心孔的外周，并使多个连接臂以围绕中心孔呈闭合状；

所述连接结构单元包括由支架形成的至少一个连接孔，通过所述至少一个连接孔将多个所述延展性结构单元间隔。

2.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，所述延展性结构单元和所述连接结构单元一体成型。

3.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，所述延展性结构单元形成分形自相似结构，其中所述自相似结构包括仿生结构单元。

4.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，所述中心孔、所述第一外周孔、所述第二外周孔和所述连接孔具有相同或不同形状，或所述中心孔、所述第一外周孔、所述第二外周孔和所述连接孔具有相同或不同大小。

5.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，所述中心孔、所述第一外周孔、所述第二外周孔和所述连接孔各自分别为四边形，且所述中心孔大于所述第一外周孔、所述第二外周孔或所述连接孔。

6.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，其包括以水平方向线性间隔排列的所述延展性结构单元和所述连接结构单元；或者包括以水平方向和垂直方向间隔排列的所述延展性结构单元和所述连接结构单元。

7.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，所述连接结构单元与相临的两个延展性结构单元构成多个连接臂以围绕连接单元中心呈放射状的形状。

8.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，当所述超延展性可塑形钛网的边缘为第二外周孔和/或连接孔时，所述第二外周孔和/或连接孔各自分别为开放孔和/或闭合孔。

9.根据权利要求1所述的超延展性可塑形钛网，其特征在于，所述支架为纯钛片或钛基生物相容性良好的材料。

10.一种电活性钛支架复合膜，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的超延展性可塑形钛网和包覆所述超延展性可塑形钛网的膜材料。

Images