TWI666004B - 骨科植入物 - Google Patents

Abstract

一種骨科植入物，用以解決習用骨科植入物及骨骼之間的結合穩定度不如預期的問題。該骨科植入物包含：一本體，該本體具有數個孔洞，各該孔洞於該本體的外表面形成一開口，該本體另具有數個連通道，各該連通道位於相鄰的二孔洞之間；及一粗糙層，該粗糙層結合該本體的外表面及該數個孔洞的內表面，該粗糙層的表面粗糙度為1~500μm。

Description

骨科植入物

本發明係關於一種植入物，尤其是一種骨科植入物。

隨著全球人口持續朝高齡化發展，老化造成之牙齒損壞與脫落，促使牙齒修復的需求增加，然而該如何使骨科植入物與預訂植入位置的骨骼可以穩定結合仍為一大挑戰。一般而言，習用骨科植入物係於其外表面形成孔洞，以提升該習用骨科植入物的表面積，期能提升該習用骨科植入物及骨骼之間的結合穩定度；然而該習用骨科植入物及骨骼之間的結合穩定度仍然不及自然牙及骨骼之間的結合穩定度，因此仍須提供一種骨科植入物以解決上述的問題。

為解決前述問題，本發明的目的遂提供一種骨科植入物，係與骨骼具有較佳的結合穩定度者。

本發明之骨科植入物，係包含：一本體，該本體具有數個孔洞，各該孔洞於該本體的外表面形成一開口，該本體另具有數個連通道，各該連通道位於相鄰的二孔洞之間；及一粗糙層，該粗糙層結合該本體的外表面及該數個孔洞的內表面，該粗糙層的表面粗糙度為1~500μm。如此，藉由該數個孔洞及該數個連通道的設置，不僅可以提升該本體的總表面積，且骨細胞不僅可以攀爬於該本體的外表面及該數個孔洞的內表面，更能夠攀爬於該數個連通道的內表面，因而使該骨科植入物能夠更穩定地 定位於使用者的預訂植入部位，達成提升該骨科植入物與使用者的骨骼之結合穩定度之功效；並且，藉由該粗糙層的表面粗糙度，可以形成適合骨細胞攀附與分化的表面，進而達成縮短骨整合的時間之功效。

本發明之骨科植入物，其中，該粗糙層亦可以結合該數個連通道的內表面，且該粗糙層的表面粗糙度為5~500μm。如此，該粗糙層的設置亦可以使骨細胞更容易攀爬於該數個連通道的內表面，因而能夠達成進一步提升該骨科植入物的結合穩定性之功效。

本發明之骨科植入物，其中，該骨科植入物可以具有一生長因子層，該生長因子層結合該本體的外表面、該數個孔洞的內表面及該數個連通道的內表面。如此，藉由該生長因子層所具有之誘發軟骨及硬骨之生長以及促進成骨細胞之分化等活性，可以達成進一步縮短骨整合的時間之功效。

本發明之骨科植入物，其中，該數個孔洞中，30~50%之孔洞經由該連通道與相鄰的孔洞相連，各該孔洞的深度為1~2mm，且該孔洞的內徑為500~900μm，各該連通道的高度小於與該連通道相連之二孔洞的任一個孔洞之深度的50%，該數個孔洞的開口之總面積佔該本體的外表面之總面積的30~80%。如此，可以在確保該本體具有足夠的結構強度之前提下，提升該本體的總表面積，藉此達成提升該骨科植入物的使用壽命之功效。

1‧‧‧本體

11‧‧‧孔洞

111‧‧‧開口

12‧‧‧連通道

13‧‧‧粗糙層

14‧‧‧生長因子層

D‧‧‧深度

H‧‧‧高度

W‧‧‧內徑

第1圖：本發明之骨科植入物為牙科植入物的立體外觀圖。

第2圖：本發明之骨科植入物為脊柱植入物的立體外觀圖。

第3圖：本發明之第一實施例的骨科植入物之局部放大剖面圖。

第4圖：本發明之第二實施例的骨科植入物之局部放大剖面圖。

第5圖：本發明之第三實施例的骨科植入物之局部放大剖面圖。

第6圖：本發明之第四實施例的骨科植入物之局部放大剖面圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明所述「骨科植入物」，係可以指任何能夠移植至生物體之骨骼中的植入物，依據其醫療用途的不同，可以成形為各種型態，舉例而言，如第1圖所示之牙科植入物，或如第2圖所示之脊柱植入物，此為本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，於此不加以限制。

請參照第1~3圖所示，本發明之第一實施例的骨科植入物可以包含一本體1，該本體1具有數個孔洞11及數個連通道12，各該孔洞11可以於該本體1的外表面形成一開口111，各該連通道12位於相鄰的二孔洞11之間。

詳而言之，該本體1可以藉由三維列印法，以各種合適的材質所形成，舉例而言，該本體1的材質可以為金屬材質或非金屬材質，惟此為本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，於此不加以限制。如此，不僅可以更為符合使用者的需求，且工者更可以依據使用者的預訂植入部位的狀況，調整該數個孔洞11及該數個連通道12的分布狀態。

請參照第3圖所示，於本實施例中，該數個孔洞11的開口111之總面積佔該本體1的外表面之總面積的30~80%；該數個孔洞11中，僅有30~50%之孔洞11經由該連通道12與相鄰的孔洞11相連；各該孔洞11的深度D為1~2mm，且該孔洞11的內徑W為500~900μm；各該連通道12之高度H小於與該連通道12相連之二孔洞11的任一個孔洞11之深度D的50%，如此在確保該本體1具有足夠的結構強度之前提下，提升該本體1的總表面積，進而能夠提升該骨科植入物的使用壽命。

依據上述，藉由該數個孔洞11及該數個連通道12的設置，不僅可以提升該本體1的總表面積，且骨細胞不僅可以攀爬於該本體1的外表面及該數個孔洞11的內表面，更能夠攀爬於該數個連通道12的內表面，因而使該骨科植入物能夠更穩定地定位於使用者的預訂植入部位。

此外，該本體1亦可以藉由不同的表面處理條件，以更進一步提升該骨科植體植入使用者的預訂植入部位後的骨整合效果(osteointegration)。

詳而言之，請參照第4圖所示，於本發明之第二實施例中，該本體1可以先經由噴砂處理，以於該本體1的外表面及該數個孔洞11的內表面形成一粗糙層13，該粗糙層13的表面粗糙度為1~100μm；接著，該本體1可以再經由酸蝕處理，使該粗糙層13的表面粗糙度為5~500μm，經由該噴砂處理及該酸蝕處理，可以形成適合骨細胞攀附與分化的表面，進而縮短骨整合的時間，且使骨細胞更容易攀爬於該數個連通道12的內表面，能夠再更進一步提升該骨科植入物的結合穩定性。值得注意的是，由於噴砂處理係以一衝擊材撞擊該本體1，故只能夠於該本體1的外表面及該數個孔洞11的內表面形成該粗糙層13，而酸蝕處理則是將該本體1浸泡於一酸處理液中，由於該酸處理液可以同時進入該數個連通道12中，故能夠同時於該本體1的外表面、該數個孔洞11的內表面及該數個連通道12的內表面同時形成該粗糙層13。

又，續請參照第5圖所示，於本發明之第三實施例中，該本體1也可以再經由接枝處理，以於該本體1的外表面形成一生長因子層14，舉例而言，工者可以將一生長因子溶液塗佈於該本體1的外表面，以於該本體1的外表面形成該生長因子層14，又或者，工者可以將本體1直接浸泡於該生長因子溶液中，使該生長因子溶液可以經由該開口111進入該孔洞11中，及經由該孔洞11進入該連通道12中，如此即可以於該本體1的 外表面、該孔洞11的內表面及該連通道12的內表面同時形成該生長因子層14。於本實施例中，該生長因子溶液包含之生長因子為BMP2(骨塑型蛋白2)，其具有誘發軟骨及硬骨生長的活性，亦能夠促進成骨細胞的分化，使該生長因子層14有助於縮短骨整合的時間。

此外，請參照第6圖所示，於本發明之第四實施例中，工者亦可以選擇該本體1的外表面、該數個孔洞11的內表面及該數個連通道12的內表面同時形成該粗糙層13及該生長因子層14，此時較佳應依序進行噴砂處理、酸蝕處理及接枝處理，使該生長因子層14可以經由該粗糙層13結合該本體1。

為證實本發明之骨科植入物的粗糙層13確實能夠使骨細胞更容易攀爬於該數個連通道12的內表面，遂將本發明之第一實施例的骨科植入物及第二實施例的骨科植入物分別植入動物體內，並觀察動物組織長入該數個連通道12的狀況，試驗結果顯示，第一實施例的骨科植入物之連通道12中，約有64.76±3.46%的體積由動物組織所佔據，而第二實施例的骨科植入物之連通道12中，則約有89.71±4.11%的體積為動物組織所佔據，證實該粗糙層13的設置確實有助於骨細胞攀爬於該數個連通道12的內表面。

綜合上述，本發明之骨科植入物藉由該數個孔洞及該數個連通道的設置，不僅可以提升該本體的總表面積，且骨細胞不僅可以攀爬於該本體的外表面及該數個孔洞的內表面，更能夠攀爬於該數個連通道的內表面，因而使該骨科植入物能夠更穩定地定位於使用者的預訂植入部位，達成提升該骨科植入物與使用者的骨骼之結合穩定度之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (8)

1. 一種骨科植入物，係包含：一本體，該本體具有數個孔洞，各該孔洞於該本體的外表面形成一開口，該本體另具有數個連通道，各該連通道位於相鄰的二孔洞之間；及一粗糙層，該粗糙層結合該本體的外表面及該數個孔洞的內表面，該粗糙層的表面粗糙度為1~500μm。
2. 如申請專利範圍第1項所述之骨科植入物，其中，該粗糙層結合該數個連通道的內表面，且該粗糙層的表面粗糙度為5~500μm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之骨科植入物，其中，該骨科植入物具有一生長因子層，該生長因子層結合該本體的外表面、該數個孔洞的內表面及該數個連通道的內表面。
4. 如申請專利範圍第2項所述之骨科植入物，其中，該骨科植入物具有一生長因子層，該生長因子層經由該粗糙層結合該本體。
5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述之骨科植入物，其中，該數個孔洞中，30~50%之孔洞經由該連通道與相鄰的孔洞相連。
6. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述之骨科植入物，其中，各該孔洞的深度為1~2mm，且通過該孔洞之內徑為500~900μm。
7. 如申請專利範圍第6項所述之骨科植入物，其中，各該連通道的高度小於與該連通道相連之二孔洞的任一個孔洞之深度的50%。
8. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述之骨科植入物，其中，該數個孔洞的開口之總面積佔該本體的外表面之總面積的30~80%。