一種顱骨修復(fù)材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開一種人工顱骨修復(fù)材料及其制備方法，屬于骨科修補(bǔ)材料的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]顱骨修補(bǔ)術(shù)是針對(duì)腦外傷及開顱手術(shù)等導(dǎo)致顱骨缺損而對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)的一種腦外科常見的手術(shù)。顱骨修復(fù)手術(shù)主要是解決缺損區(qū)沒有對(duì)腦組織的有效保護(hù)、供血障礙、腦脊液循環(huán)異常等問題，還需要解決外形修復(fù)整形的問題。
[0003]目前，顱骨修復(fù)手術(shù)通常采用自體顱骨瓣顱骨修復(fù)、金屬代用品修復(fù)、CT三維。但是對(duì)于采用怎樣的修復(fù)材料是修復(fù)手術(shù)的關(guān)鍵問題。
[0004]現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上常用鈦網(wǎng)制作顱骨修復(fù)假體，鈦網(wǎng)雖然具有組織相容性好的特點(diǎn)，但強(qiáng)度和硬度均低于顱骨組織，耐沖擊時(shí)產(chǎn)生塑性變形。鈦網(wǎng)邊緣鋒利容易刺破皮膚而暴露出來，引起皮膚感染。而且金屬物質(zhì)的存在，存在心理障礙，并且影響進(jìn)一步的MRI等影像學(xué)檢查(MRI存在磁性，對(duì)于缺損金屬重建材料存在弊端)，這些缺點(diǎn)都是鈦網(wǎng)顱骨修復(fù)難以克服的缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了修復(fù)效果。三維立體鈦網(wǎng)，網(wǎng)面設(shè)計(jì)易于塑性，其極性塑性效果適合于各部位顱面缺損。二維普通鈦網(wǎng)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、貼緊植入面。
[0005]鑄造和模具壓制在修復(fù)假體質(zhì)量上有所提高，但制造周期長(zhǎng)、成本高柔性差，以目前的制備手段很難保證一次手術(shù)完成清創(chuàng)和修補(bǔ)。而壓痕、起皺、回彈和邊緣翹曲是多點(diǎn)成形中特有的成形缺陷，壓痕和起皺影響顱骨修復(fù)體的外形美觀，回彈會(huì)使修復(fù)體尺寸與骨窗尺寸不吻合，導(dǎo)致修復(fù)體塌陷或固定松動(dòng)。邊緣翹曲會(huì)使使修復(fù)體與骨窗不能良好貼合，影響修復(fù)質(zhì)量。
[0006]當(dāng)顱骨缺損超過3cm，就可以產(chǎn)生臨床癥狀。修補(bǔ)術(shù)后可使靜脈回流加快。腦脊液循環(huán)速度增加I倍。術(shù)后可以松解皮瓣與硬腦膜及骨窗邊緣的連接，接觸其對(duì)腦表面血管的牽拉、扭曲、壓迫。顱骨成形術(shù)對(duì)改善腦神經(jīng)功能具有重大意義，并且兒童修補(bǔ)還需要適應(yīng)顱骨生長(zhǎng)、不變形、不感染等。所以，顱骨修補(bǔ)材料成為顱骨成形術(shù)中的關(guān)鍵，修補(bǔ)材料的生物相容性直接關(guān)系到患者局部腦組織的血流動(dòng)力學(xué)改善，促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。
[0007]目前，已經(jīng)有不同的材料應(yīng)用至臨床，均存在不同程度的弊端，尋找一種理想的顱骨缺損修補(bǔ)材料，是預(yù)防顱骨缺損修補(bǔ)術(shù)后發(fā)生各種并發(fā)癥的關(guān)鍵。
[0008]自身骨最符合生理要求，免去了排斥反應(yīng)。一般用病人自身的肋骨、髂骨或顱骨。即即骨有即內(nèi)及即外兩種保存方式。即內(nèi)保存及即外深低溫(-80—70 °C)保存的顱骨植入后，骨瓣與骨窗緣呈骨性愈合，效果確切，已得到證實(shí)。利用即即骨的優(yōu)點(diǎn):除不需另取材料塑形、保持原有顱形外，幾乎無頭皮反應(yīng)性水腫和皮下積液，并有骨性愈合之可能，如頭顱生長(zhǎng)，修補(bǔ)部也不會(huì)變形、不縮小，弧度符合頭部生理，保證了再植成功與美觀效果，尤其適用于兒童。利用即即骨微粒修復(fù)顱骨缺損，植入骨微粒后愈合良好，即即骨因其組織來源一致，具有完整的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)導(dǎo)、誘導(dǎo)成骨潛能，這是即性轉(zhuǎn)導(dǎo)成骨生物材料和其他合成材料所無法比擬的，因此成為顱骨缺損中安全可靠的修補(bǔ)材料。上述自身骨具有以下缺點(diǎn):須開辟第二術(shù)區(qū)、骨來源收到限制、增加一次手術(shù)、移植物可被吸收、并會(huì)對(duì)骨組織造成不同程度的損傷，增加病人痛苦且整形效果較差、外形欠佳;手術(shù)創(chuàng)傷大，骨片來源受限、尤其是塑性欠佳，使其臨床收到極大的限制。
[0009]熱凝樹脂材料，具有質(zhì)輕、絕緣、耐化學(xué)腐蝕、易加工成形等特點(diǎn)，并且還具有優(yōu)良的理化、機(jī)械、工藝和生物性能而被廣泛應(yīng)用。
[0010]醫(yī)用硅膠經(jīng)模壓和高溫高壓硫化處理后成型，其特點(diǎn)是具有足夠的強(qiáng)度和韌性，不易變形、隔熱絕緣，可承受一定的沖擊力、術(shù)中修剪塑性簡(jiǎn)便快捷，對(duì)CT、MR1、EEG均無干擾。
[0011]骨水泥有較強(qiáng)的固著能力，其堅(jiān)韌度相當(dāng)于顱骨本身。骨水泥的優(yōu)點(diǎn)是:塑性快、植入物不易塌陷;抗壓力、抗沖擊;韌性和隔溫防寒性能良好。其缺點(diǎn)是:生物惰性材料，長(zhǎng)期植入人體后其與骨組織之間界面清晰，骨水泥即凝時(shí)散熱損傷腦組織;骨水泥使用后對(duì)血液動(dòng)力學(xué)的影響顯著、虛嚴(yán)密觀察。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供一種易制作、成本低且生物相容性好的人工顱骨修復(fù)材料。
[0013]本發(fā)明的人工顱骨修復(fù)材料的組分為:骨水泥、三維鈦網(wǎng)、聚乳酸類復(fù)合材料甲殼素和
聚醚醚酮樹脂。
[0014]上述人工顱骨修復(fù)材料中各組分的重量份比組成為:骨水泥15?29份、三維鈦網(wǎng)11?35份、聚乳酸類復(fù)合材料甲殼素11?17份和聚醚醚酮樹脂15?21份。
[0015]具體地，上述人工顱骨修復(fù)材料的各組分重量份組成為:骨水泥17?25份、三維鈦網(wǎng)19?30份、聚乳酸類復(fù)合材料甲殼素12?16份和聚醚醚酮樹脂17?20份。
[0016]具體地，上述人工顱骨修復(fù)材料的各組分重量份組成為:骨水泥18?22份、三維鈦網(wǎng)20?27份、聚乳酸類復(fù)合材料甲殼素15份和聚醚醚酮樹脂18份。
[0017]具體地，上述人工顱骨修復(fù)材料的各組分重量份組成為:骨水泥20份、三維鈦網(wǎng)25份、聚乳酸類復(fù)合材料甲殼素15份和聚醚醚酮樹脂18份。
[0018]由上述組分重量份組成的人工顱骨修復(fù)材料的具體制作時(shí)利用3D打印技術(shù)制作人工顱骨修復(fù)假體的制備方法，
3D打印技術(shù)用于顱骨缺損患者的外形美觀、吻合性良好、合并癥少的人工顱骨修復(fù)假體的制備。其具體是根據(jù)CT及MRI影像技術(shù)三維重建，模擬出顱骨缺損的大小及曲面參數(shù)，制作三維實(shí)體模具。利用3D打印技術(shù)進(jìn)行人工制作顱骨實(shí)現(xiàn)患者顱骨的修復(fù)重建，克服了常用的顱骨修復(fù)材料在塑性、強(qiáng)度、工藝、吻合性等方面的缺陷，以制作出顱骨缺損修補(bǔ)實(shí)物。
[0019]本發(fā)明還提供了上述人工顱骨修復(fù)材料制備人工顱骨修復(fù)假體的方法，將上述重量份組成的人工顱骨假體材料在3D打印技術(shù)下，可以快速地制備得到所需弧度的顱骨結(jié)構(gòu)，制備得到顱骨的硬度與患者自身的顱骨硬度相當(dāng)。
[0020]上述骨水泥即為PVP，化學(xué)名稱為聚乙烯吡咯烷酮