具有密度梯度的人工骨结构的制作方法

本发明属于一种医疗用具，具体涉及一种具有密度梯度的人工骨结构。

背景技术：

人工骨(Artificial Bone)是指可以替代人体骨或者修复骨组织缺损的人工生物材料，在现代骨科医疗中具有广泛应用。在开放楔形截骨术中，截骨部位的稳定性和骨性愈合是影响患者术后早期康复和并发症发生率的重要因素。传统的开放楔形截骨术认为，开放楔形底边超过1.5cm即需植骨，既往植骨可选用自体骨、异体骨、可吸收人工骨三种材料。可吸收人工骨植骨具有使用方便、无供区损伤和并发症、来源充足、无异体骨相关感染和排异等问题等方面的优势，因此在临床上日益受到青睐。但是，现有可吸收人工骨存在结构强度较弱、被吸收速度不可控等问题。如果人工骨过早被吸收，则局部强度将快速下降，新生骨骼来不及爬行替代，则易造成局部强度薄弱；如果人工骨被吸收速度过慢，则阻碍新生骨骼爬行替代，亦不利于骨骼愈合。

因此，提供一种具有密度梯度的人工骨结构，以期能够根据愈面位置的差异调整人工骨的吸收速度，从而保证人工骨的结构强度和骨骼愈合效果，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种具有密度梯度的人工骨结构，以期能够根据愈面位置的差异调整人工骨的吸收速度，从而保证人工骨的结构强度和骨骼愈合效果，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的具有密度梯度的人工骨结构，包括具有预设形状的人工骨本体和开设在所述人工骨本体上的若干吸收孔，所述人工骨本体的第一连接段与所需吸收速率较高的一侧断骨相连、并被该侧断骨吸收，其第二连接段与所需吸收速率较低的一侧断骨相连、并被该侧断骨吸收；所述第一连接段上的所述吸收孔的密度大于所述第二连接段上的所述吸收孔的密度，所述人工骨本体为硫酸钙混合物或磷酸钙混合物；所述人工骨本体上的吸收孔的密度与该处的所需吸收速率呈正比，所述人工骨本体上的吸收孔的孔径与该处的所需吸收速率成正比。

进一步地，位于所述第一连接段上的吸收孔的孔径大于所述第二连接段上的吸收孔的孔径。

进一步地，位于所述第一连接段上的吸收孔的孔径和位于所述第二连接段上的吸收孔的孔径在100微米-400微米之间以孔径梯度的形式分布。

进一步地，位于所述第一连接段上的吸收孔的密度和位于所述第二连接段上的吸收孔的密度在每平方厘米0-200个之间以密度梯度的形式分布。

进一步地，位于同一连接段上的多个所述吸收孔均布于所述人工骨本体。

进一步地，所述第一连接段为硫酸钙混合物，所述第二连接段为磷酸钙混合物。

进一步地，所述预设形状为楔形、矩形、圆片或球面。

本发明所提供的具有密度梯度的人工骨结构包括具有预设形状的人工骨本体和开设在所述人工骨本体上的若干吸收孔，所述人工骨本体的第一连接段与所需吸收速率较高的一侧断骨相连、并被该侧断骨吸收，其第二连接段与所需吸收速率较低的一侧断骨相连、并被该侧断骨吸收；所述第一连接段上的所述吸收孔的密度大于所述第二连接段上的所述吸收孔的密度，所述人工骨本体为硫酸钙混合物或磷酸钙混合物；所述人工骨本体上的吸收孔的密度与该处的所需吸收速率呈正比，所述人工骨本体上的吸收孔的孔径与该处的所需吸收速率成正比。

由于断骨各处和不同位置的断骨所需要的吸收速率均有所差异，为保证各处的吸收速率均衡，该人工骨结构通过控制不同部位的吸收孔的密度和孔径，允许孔径大、吸收孔密度大的部分率先被吸收，而孔径小、吸收孔密度小的致密部分延缓被吸收。例如：在开放距离较大、愈合较慢的皮质骨处，降低人工骨的吸收孔孔径，增加吸收孔设置密度，提高其致密度，延缓其被吸收速度；而在开放距离较小、愈合较快的松质骨处，提高人工骨的吸收孔孔径，减小吸收孔设置密度，降低其致密度，加快其被吸收速度，允许骨质快速爬行替代。具体地，为了控制人工骨吸收速率，需要同时满足以下条件：即人工骨厚度为厚度薄的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔径为孔径大的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔密度为含孔密度高的吸收快，反之吸收慢；人工骨成分为含碳酸钙浓度高的吸收快，含磷酸钙浓度高的吸收慢。这样，该人工骨结构能够根据愈面位置的差异调整人工骨的吸收速度，从而保证了人工骨的结构强度和骨骼愈合效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明所提供的人工骨结构一种具体实施方式的局部结构示意图。

附图标记说明：

1-人工骨本体

2-吸收孔

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参考图1，图1为本发明所提供的人工骨结构一种具体实施方式的局部结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的具有密度梯度的人工骨结构包括具有预设形状的人工骨本体1和开设在所述人工骨本体1上的若干吸收孔2，所述人工骨本体1的第一连接段与所需吸收速率较高的一侧断骨相连、并被该侧断骨吸收，其第二连接段与所需吸收速率较低的一侧断骨相连、并被该侧断骨吸收；所述第一连接段上的所述吸收孔2的密度大于所述第二连接段上的所述吸收孔2的密度，所述人工骨本体1为硫酸钙混合物或磷酸钙混合物；所述人工骨本体1上的吸收孔2的密度与该处的所需吸收速率呈正比，所述人工骨本体1上的吸收孔2的孔径与该处的所需吸收速率成正比。

由于断骨各处和不同位置的断骨所需要的吸收速率均有所差异，为保证各处的吸收速率均衡，该人工骨结构通过控制不同部位的吸收孔2的密度和孔径，允许孔径大、吸收孔2密度大的部分率先被吸收，而孔径小、吸收孔2密度小的致密部分延缓被吸收。例如：在开放距离较大、愈合较慢的皮质骨处，降低人工骨的吸收孔2孔径，增加吸收孔2设置密度，提高其致密度，延缓其被吸收速度；而在开放距离较小、愈合较快的松质骨处，提高人工骨的吸收孔2孔径，减小吸收孔2设置密度，降低其致密度，加快其被吸收速度，允许骨质快速爬行替代。具体地，为了控制人工骨吸收速率，需要同时满足以下条件：即人工骨厚度为厚度薄的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔径为孔径大的吸收快，反之吸收慢；人工骨孔密度为含孔密度高的吸收快，反之吸收慢；人工骨成分为含碳酸钙浓度高的吸收快，含磷酸钙浓度高的吸收慢。这样，该人工骨结构能够根据愈面位置的差异调整人工骨的吸收速度，从而保证了人工骨的结构强度和骨骼愈合效果。

为了实现第一连接段对应处的吸收速率较大，位于所述第一连接段上的吸收孔2的孔径大于所述第二连接段上的吸收孔2的孔径，通过调整孔径来进一步控制吸收速率，以保证骨骼愈合效果。

具体地，位于所述第一连接段上的吸收孔的孔径和位于所述第二连接段上的吸收孔的孔径在100微米-400微米之间以孔径梯度的形式分布。位于所述第一连接段上的吸收孔的密度和位于所述第二连接段上的吸收孔的密度在每平方厘米0-200个之间以密度梯度的形式分布。以保证最佳的吸收效果。

应当理解的是，吸收孔2的孔径值和吸收孔2的密度值应根据人工骨所在的位置确定，以保证吸收速率为准。

为了保证同一段上的吸收均匀性，位于同一连接段上的多个所述吸收孔2均布于所述人工骨本体1，由于硫酸钙的吸收速率高，在吸收速率要求较高的第一连接段为硫酸钙混合物，而磷酸钙的吸收速率较低，在吸收速率要求较低的所述第二连接段为磷酸钙混合物，以便通过材料选择进一步调整吸收速率。

该人工骨本体1的预设形状可以为楔形、矩形、圆片或球面，以适应不同的断骨位置，与断骨位置相匹配。

在该具体实施方式中，本发明所提供的人工骨结构的配方为硫酸钙和磷酸钙的混合物，因为硫酸钙吸收速度比磷酸钙快，所以不同部位两者的浓度不同；在用在不同断骨位置时，该人工骨本体1可以具有不同的外形：如楔形可用于楔形截骨部位，矩形可用于矩形骨缺损部位，圆片可用于片状骨缺损部位，球面可用于髋臼穹窿形骨缺损；该人工骨结构为多孔结构，即在人工骨本体1上开设若干吸收孔2，根据需要，不同部位的吸收孔2的密集程度(与吸收速度呈正比)和孔径(与吸收速度呈正比)可不同；人工骨的材料可被人体逐渐吸收，不同的材料配方、不同的孔的密集程度和孔径产生可被吸收的速度不同；硫酸钙含量浓度高、孔的密集程度高和孔径大的部位可被吸收速度快，磷酸钙含量浓度高、孔的密集程度低和孔径小的部位可被吸收速度慢。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。