本申请涉及医疗器械,特别是涉及一种用于植入人体的多孔结构、植入物及多孔结构的制作方法。
背景技术:
1、因创伤或手术所致的骨质短缺,称为骨缺损。由于骨缺损的存在,常造成骨不连接,延迟愈合或不愈合,及局部的功能障碍。骨缺损的治疗主要是植骨,以修补骨的缺陷。
2、目前,对骨缺损部位进行修复主要有两种方法,分别是植入自体骨和植入骨替代物两种。自体骨一方面是来源少,另一方面术中取患者其他部位骨质不仅增加手术时间而且对患者造成二次伤害,因此并不是最理想的骨缺损填充选择。骨替代物通常采用多孔的人工骨颗粒进行植入。然而,目前的人工骨颗粒存在颗粒间稳定性不足的问题。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述问题中的至少一个,提供一种用于植入人体的多孔结构、植入物及多孔结构的制作方法。
2、第一方面,本申请实施例提供一种用于植入人体的多孔结构。所述多孔结构包括多个骨小梁,所述多个骨小梁构成多个相互连接的泰森多边形胞体;各所述泰森多边形胞体上形成有相互连通的微孔;
3、其中,部分所述泰森多边形胞体在所述多孔结构的表面形成有凹凸结构。
4、本申请实施例提供的用于植入人体的多孔结构,通过采用泰森多边形胞体在多孔结构的表面形成凹凸结构,这样,多孔结构表面的结构强度较高,将多孔结构填充后,多孔结构表面不易被损坏、不易发生变形,从而提高了颗粒间(多孔结构与多孔结构之间)的稳定性,增强了颗粒间的相互约束力。此外,凹凸结构还可以增加多孔结构与骨界面的摩擦力,提高了多孔结构填充后的稳定性。
5、在其中一个实施例中,所述骨小梁沿自身径向的尺寸介于200-500μm;
6、和/或,所述骨小梁沿自身轴向的尺寸介于0.2-1mm。
7、在其中一个实施例中,所述微孔的孔径介于400-600μm。
8、在其中一个实施例中,所述骨小梁的材质包括金属、磷酸三钙、羟基磷灰石、硫酸钙、生物玻璃、聚己内酯中的至少一种。
9、第二方面,本申请实施例提供一种植入物,该植入物包括第一方面任一实施例所述的用于植入人体的多孔结构。
10、本申请实施例提供的植入物,通过采用泰森多边形胞体在多孔结构的表面形成凹凸结构,这样,多孔结构表面的结构强度较高,将多孔结构填充后,多孔结构表面不易被损坏、不易发生变形,从而提高了颗粒间(多孔结构与多孔结构之间)的稳定性,增强了颗粒间的相互约束力。此外,凹凸结构还可以增加多孔结构与骨界面的摩擦力,提高了多孔结构填充后的稳定性。
11、第三方面,本申请实施例提供一种多孔结构的制作方法,该制作方法包括:
12、于预设区域内生成种子点阵;所述种子点阵包括预设数量个随机排布的种子点;
13、基于所述种子点生成泰森多边形胞体;
14、于所述预设区域内创建目标空间几何体;
15、对所述目标空间几何体与所述泰森多边形胞体进行空间位置运算,以形成多孔结构模型;
16、根据所述多孔结构模型制作如第一方面任一实施例所述的多孔结构。
17、在其中一个实施例中,所述对所述目标空间几何体与所述泰森多边形胞体进行空间位置运算,以形成多孔结构模型的步骤,包括:
18、根据所述目标空间几何体与所述泰森多边形胞体的空间位置关系,于所述预设区域内删除一部分所述泰森多边形胞体,并保留另一部分所述泰森多边形胞体。
19、于保留的所述泰森多边形胞体的棱边上生成骨小梁,以形成多孔结构模型。
20、在其中一个实施例中,保留与所述目标空间几何体具有重叠区域的所述泰森多边形胞体,删除与所述目标空间几何体不具有重叠区域的所述泰森多边形胞体。
21、在其中一个实施例中,所述泰森多边形胞体包括第一泰森多边形胞体和第二泰森多边形胞体;
22、所述第一泰森多边形胞体和所述目标空间几何体的重叠区域的体积,与该所述第一泰森多边形胞体自身体积的比值不小于预设阈值;所述第二泰森多边形胞体和所述目标空间几何体的重叠区域的体积,与该所述第二泰森多边形胞体自身体积的比值小于预设阈值;
23、其中,保留所述第一泰森多边形胞体,删除所述第二泰森多边形胞体。
24、在其中一个实施例中,所述预设阈值介于0.5-0.7。
25、在其中一个实施例中,所述多孔结构的制作方法还包括:
26、创建用于生成所述多孔结构的预设区域;所述预设区域为立方体空间。
27、在其中一个实施例中,所述立方体空间的体积为n立方毫米,所述预设数量和所述n的比值介于1-4。
28、本申请实施例提供的多孔结构的制作方法,通过采用泰森多边形胞体在多孔结构的表面形成凹凸结构,这样,多孔结构表面的结构强度较高,将多孔结构填充后,多孔结构表面不易被损坏、不易发生变形,从而提高了颗粒间(多孔结构与多孔结构之间)的稳定性,增强了颗粒间的相互约束力。此外,凹凸结构还可以增加多孔结构与骨界面的摩擦力,提高了多孔结构填充后的稳定性。
1.一种用于植入人体的多孔结构,其特征在于,所述多孔结构(10)包括多个骨小梁(111),所述多个骨小梁(111)构成多个相互连接的泰森多边形胞体(11);各所述泰森多边形胞体(11)上形成有相互连通的微孔(112);
2.根据权利要求1所述的用于植入人体的多孔结构,其特征在于,所述骨小梁(111)沿自身径向的尺寸介于200-500μm;
3.根据权利要求1所述的用于植入人体的多孔结构,其特征在于,所述微孔(112)的孔径介于400-600μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于植入人体的多孔结构,其特征在于,所述骨小梁(111)的材质包括金属、磷酸三钙、羟基磷灰石、硫酸钙、生物玻璃、聚己内酯中的至少一种。
5.一种植入物,其特征在于,包括如权利要求1-4中任一项所述的用于植入人体的多孔结构(10)。
6.一种多孔结构的制作方法,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的多孔结构的制作方法,其特征在于,所述对所述目标空间几何体与所述泰森多边形胞体进行空间位置运算,以形成多孔结构模型的步骤,包括:
8.根据权利要求7所述的多孔结构的制作方法,其特征在于,保留与所述目标空间几何体具有重叠区域的所述泰森多边形胞体,删除与所述目标空间几何体不具有重叠区域的所述泰森多边形胞体。
9.根据权利要求7所述的多孔结构的制作方法,其特征在于,所述泰森多边形胞体包括第一泰森多边形胞体和第二泰森多边形胞体;
10.根据权利要求9所述的多孔结构的制作方法,其特征在于,所述预设阈值介于0.5-0.7。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的多孔结构的制作方法,其特征在于,所述多孔结构的制作方法还包括:
12.根据权利要求11所述的多孔结构的制作方法,其特征在于,所述立方体空间的体积为n立方毫米,所述预设数量和所述n的比值介于1-4。
