專利名稱：一種活塞形狀的骨修復(fù)支架及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種支架，具體涉及一種骨^^復(fù)支架及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前用于顱面部骨組織修復(fù)的材料有^f艮多類型，最常用的有高分子 多孔聚乙烯、幾基磷灰石、磷酸三鉤和鈦金屬等，這些材料均具有較好的 生物相容性和生物安全性，已在臨床上應(yīng)用多年?；陲B面部骨骼結(jié)構(gòu)復(fù) 雜、形態(tài)不規(guī)則的特點(diǎn)，這些人工材料根據(jù)相應(yīng)的修復(fù)部位被預(yù)制成不同 的形狀，例如眶緣種植體、鼻種植體、耳種一直體、顳部種植體、下瞼^反種 植體等。當(dāng)醫(yī)生使用這些預(yù)制形狀的骨修復(fù)材料來(lái)修復(fù)相對(duì)應(yīng)的部位時(shí)， 無(wú)需對(duì)材料進(jìn)行修剪或者只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的修剪，就能夠滿意的修復(fù)效 果，既方便于手術(shù)醫(yī)生的操作，簡(jiǎn)化了手術(shù)過(guò)程，有提高了顱面外形修復(fù) 的效果。但是對(duì)于顱面部一些特殊的部位，例如眼眶壁及顱骨的骨缺損修 復(fù)，仍然沒(méi)有一種合適形狀的修復(fù)材料。
人類眼眶壁骨質(zhì)菲薄，其中內(nèi)側(cè)壁僅O. 2-0. 4腿，下壁O. 5-1. Omm,眼 眶上壁與顱前窩、額竇相鄰；內(nèi)壁、下壁分別與篩竇、上頜竇毗鄰。暴力 損傷極易造成眶壁骨折，表現(xiàn)為眶壁的塌陷及碎裂，骨折片掉入副鼻竇中， 從而形成眶壁缺損，軟組織進(jìn)而病入副鼻竇中，造成患者的面部畸形、眼球凹陷、移位及復(fù)視、目艮球運(yùn)動(dòng)受限等視功能異常。因此，必須及時(shí)對(duì)眶 壁缺損進(jìn)行精確修復(fù)。眼眶壁結(jié)構(gòu)的特殊性決定了其修復(fù)不同于其他部位 的骨胳。由于眶壁菲薄，發(fā)生骨折后，無(wú)法將碎裂的眶壁重新拼接再用于 修復(fù)缺損，所以目前的手術(shù)方法是將眶內(nèi)軟組織復(fù)位后，采用薄片狀的自 體骨組織或人工材料(高分子多孔聚乙烯、羥基磷灰石和鈥金屬等)橋架 于缺損的骨壁上來(lái)達(dá)到修復(fù)缺損的目的。再根據(jù)眼球凹陷或者下移的程 度，填充入一定大小及數(shù)量的薄片狀材料以矯正眼球的位置。目前的修復(fù)
方法存在兩個(gè)主要的不足之處①一塊或者數(shù)塊材料橋架于眶骨壁之上， 固定困難，容易發(fā)生材料的移位和排出；②材料無(wú)法與自體眶壁的骨斷端 接觸吻合，妨礙了新生骨及鼻竇粘膜的爬行替代修復(fù)，增加了發(fā)生排異及 感染的可能性。
同樣，目前對(duì)于顱骨缺損，也是采用鈦網(wǎng)或片狀的骨修復(fù)材料橋架于 正常顱骨之上，再使用鈥釘、鈦板固定的方法來(lái)修復(fù)缺損，同樣存在上述 兩個(gè)不足之處，增加了發(fā)生并發(fā)癥的危險(xiǎn)性。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1846793公開(kāi)了 "一種組織工程骨及其構(gòu)建與應(yīng)用"， 所述的組織工程骨，包括載體支架和種子細(xì)胞，種子細(xì)胞附著于載體支架 上，形成具有骨組織三維結(jié)構(gòu)和生物活性的復(fù)合體，所述的載體支架為改 性的具有大孔徑和高孔隙率并經(jīng)過(guò)去酸化處理的PLGA,其上負(fù)載有細(xì)胞因 子骨形態(tài)發(fā)生蛋白，即BMP;種子細(xì)胞為骨髓基質(zhì)干細(xì)胞。所述的組織工 程骨可用于構(gòu)建修復(fù)大段骨缺損的功能性組織工程化骨移植物。中國(guó)專利 文獻(xiàn)CN1973910公開(kāi)了 "一種組織工程骨及其制造方法"。但是，關(guān)于活 塞形狀的骨〗務(wù)復(fù)支架方面未見(jiàn)纟艮道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于
(1)提供一種活塞形狀的骨修復(fù)支架；
(2 )提供一種活塞形狀骨修復(fù)支架的應(yīng)用。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種活塞形狀的骨修復(fù)支架，其由支架頂部和支架底部組成，所述的 支架頂部厚度為0. 5-1. 5毫米，支架底部厚度為1-2毫米，支架底部周邊 比支架頂部寬出1-3毫米。
所述的支架頂部厚度為1毫米，支架底部厚度為2毫米，支架底部周 邊比支架頂部寬出2毫米。
支架頂部和支架底部的材料選自珊瑚、高分子多孔聚乙烯、羥基磷灰 石或磷酸三鈣中的一種。磷酸三鈣是P -砩酸三鈣。
支架頂部和支架底部的形狀為圓形、長(zhǎng)方形或異形，異形是不規(guī)則形狀。
所述的支架是根據(jù)立體光刻模型進(jìn)行翻模制作得到的，立體光刻模型 所需的數(shù)據(jù)是通過(guò)下列方法得到的CT掃描、通過(guò)Medgraphics軟件和 Magic. RP軟件進(jìn)行三維建模處理、得到計(jì)算機(jī)三維模型數(shù)據(jù)。
所述的計(jì)算機(jī)三維模型中眼眶壁或顱骨缺損的數(shù)據(jù)作為支架頂部形 狀模型數(shù)據(jù)。
所述的立體光刻模型是根據(jù)計(jì)算機(jī)三維模型數(shù)據(jù)的1. 16倍制作。 骨修復(fù)支架作為骨修復(fù)材料在眼眶壁、顱骨缺損中的應(yīng)用。本發(fā)明所公開(kāi)一種活塞形狀的骨修復(fù)支架及其應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在 骨修復(fù)支架為"活塞"形狀，用于修復(fù)眶壁及顱骨缺損時(shí)支架材料能嵌 入骨缺損處，與骨斷端良好接觸吻合，利于新骨向材料中的爬行與替代； 同時(shí)能夠良好固定，防止支架材料的移動(dòng)，解決了眶壁及顱骨部位材沖+固 定難的問(wèn)題。通過(guò)CAD/CAM技術(shù)對(duì)眼眶容積進(jìn)行測(cè)量、模擬眶壁修復(fù)手術(shù)， 可以精確定制個(gè)體化的眶壁"活塞，，修復(fù)材料，在修復(fù)眶壁骨缺損的同時(shí) 矯正眼眶容積的變化，從而使得凹陷或移位的目艮球復(fù)位。骨修復(fù)支架內(nèi)部 結(jié)構(gòu)為多孔，孔和孔之間均相通，有利于復(fù)合種子細(xì)胞或生長(zhǎng)因子，以促 進(jìn)血管化及新骨生成。


圖1A: —種活塞形狀的骨修復(fù)支架正面圖。
圖1B: —種活塞形狀的骨修復(fù)支架側(cè)面圖。
圖2: —種活塞形狀的骨修復(fù)支架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3:犬眶內(nèi)側(cè)壁造成一直徑為IO腿的圓形缺損，破壞骨膜和眶隔。
圖4:手術(shù)植入骨修復(fù)支架，支架頂部與內(nèi)側(cè)壁缺損吻合，支架底
部覆蓋于眶壁內(nèi)側(cè)，無(wú)需固定。
圖5:骨修復(fù)支架良好修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損(CT檢查冠狀位)。
圖6:骨修復(fù)支架良好修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損(CT三維重建)。
圖7:骨修復(fù)支架在體外復(fù)合BMSCs5天時(shí)，掃描電鏡觀察支架表
面已經(jīng)完全被細(xì)胞所覆蓋，細(xì)胞增殖旺盛、并分泌膠原纖維。
圖8:骨修復(fù)支架在體外復(fù)合BMSCs5天時(shí)，掃描電鏡觀察細(xì)胞在支架內(nèi)部帖壁生長(zhǎng)，并相互交聯(lián)形成網(wǎng)狀。
圖9:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損，術(shù)后CT影 像隨訪見(jiàn)復(fù)合物逐漸降解變薄，至3月時(shí)已接近正常眶壁厚度(框內(nèi)區(qū) 域)。
圖10:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損，術(shù)后3月 CT三維重建圖像見(jiàn)植入物與周?chē)舯谌跒橐惑w、發(fā)生骨性連接。
圖11:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后^f務(wù)復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損，術(shù)后3月 大體觀察(正面觀)眶內(nèi)側(cè)壁缺損處得到良好修復(fù)，植入物不突出于周?chē)?眶內(nèi)側(cè)壁，與周邊骨缺損斷面吻合良好，結(jié)合線已模糊不清。
圖12:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損，術(shù)后3月 大體觀察(側(cè)面觀)植入物與周?chē)舯诔使切赃B接，菲薄，具備生理弧度。
圖13A:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁缺損3月后， Micro-CT顯示植入物與周?chē)舯谝研纬晒切赃B接，與生理形態(tài)下的眶壁 相似。
圖13B:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁缺損3月后在靠 近篩竇的植入物表面可見(jiàn)覆蓋有完整的粘膜，且可見(jiàn)新生的蜂窩狀篩骨紙 板。
圖14A:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁缺損3月后，硬 組織切片VAN GIES0N-苦味酸品紅染色觀察示骨修復(fù)支架與眶壁的骨 性結(jié)合(50x )。
圖14B:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁缺損3月后，硬 組織切片VAN GIES0N-苦^^木酸品紅染色)C察示新生骨內(nèi)殘留少量材泮牛8(50x )。
圖14C:骨修復(fù)支架復(fù)合BMSCs后修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁缺損3月后，硬 組織切片VAN GIESON-苦p未酸品紅染色》見(jiàn)察示新生骨表面有完整的粘 膜覆蓋，并向篩竇內(nèi)生長(zhǎng)蜂窩狀骨組織(50x )。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 實(shí)施例1
請(qǐng)參照?qǐng)A1A，圖1B。
圖1A，圖1B為一種活塞形狀的骨》務(wù)復(fù)支架，該支架由支架頂部l和支 架底部2組成，支架頂部1和支架底部2的形狀為圓形，支架頂部I直徑為IO 毫米，支架底部2直徑為12毫米，支架頂部l厚度為l毫米，支架底部2厚度 為2毫米。所述一種活塞形狀骨修復(fù)支架的制備方法如下使用樹(shù)脂模型 進(jìn)行硅橡膠取陰模，將(3-磷酸三鈣粉末攪拌成糊狀后注入模具，放入干 燥箱80。C中12小時(shí)，然后進(jìn)行^b皮燒結(jié)一次成型。Co 60 ( 25kGy )消毒后 獨(dú)立包裝備用。
實(shí)施例2
采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)，根據(jù)具體缺損的形狀制備活塞形 狀的骨修復(fù)支架。內(nèi)容包括Plug (活塞)形狀的骨修復(fù)支架的設(shè)計(jì)；根 據(jù)骨缺損的具體形狀對(duì)活塞形狀的骨修復(fù)支架進(jìn)行精確預(yù)制；通過(guò)眼眶容 積的計(jì)算及手術(shù)才莫擬，來(lái)設(shè)計(jì)特殊形狀的眼眶壁骨修復(fù)支架；骨修復(fù)支架的方法。
一、 骨修復(fù)支架的設(shè)計(jì)
將材料設(shè)計(jì)為"活塞(Plug)"式樣(見(jiàn)圖2),由支架頂部l和支架底 部2兩個(gè)部分構(gòu)成支架頂部l塞入骨缺損中，支架底部2;^蓋于正常骨壁 之上。支架頂部l的主要作用是填充骨缺損，并與周?chē)９菙喽嗣芮?妄 觸，有利于新骨的爬行替代；支架底部2的主要作用是固定材料，另外在 眶壁修復(fù)中還可以根據(jù)需要，增加支架底部2的厚度和體積，來(lái)增加眼眶 容積，以復(fù)位目M求。
二、 根據(jù)骨缺損的具體形狀對(duì)骨修復(fù)支架進(jìn)行精確預(yù)制 首先進(jìn)行頭顱的螺旋CT掃描，層厚為O. 625mm,螺距為l. 375mm， KV
值為200mA;然后進(jìn)4亍容積重建，重建厚度為1.25mm，間隔O. 4mm。將CT 資料以DIC0M(Digital Imaging and Communications in Medicine)格式 輸出,通itMedgraphics軟件和Magic. RP (Magic Rapid Prototyping)軟件 進(jìn)行三維建模處理，得到頭顱三維;漠型，觀察并建立眼眶壁或顱骨缺損區(qū) 域的計(jì)算機(jī)三維模型。根據(jù)骨修復(fù)支架的設(shè)計(jì)原理，將眼眶壁或顱骨缺損 模型作為支架頂部l,并在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建相應(yīng)的支架底部2部分，得到修復(fù) 眶壁或顱骨缺損材料的三維模型。然后通過(guò)立體光刻(Stereolithography: SLA)快速原型的制作，得到眶壁骨修復(fù)材料的樹(shù)脂"活塞"模型?？紤] 到后續(xù)加工，需對(duì)材料進(jìn)行拋光處理，會(huì)損失一部分體積，故本發(fā)明采用 的SLA模型是根據(jù)真實(shí)犬頭顱CT數(shù)據(jù)的l. 16倍制作，已預(yù)留了體積作為后 續(xù)加工所需要的損耗。使用該樹(shù)脂模型進(jìn)行硅橡膠取陰模，將P-TCP粉末 攪拌成糊狀后注入模具，放入干燥箱8(TC中12小時(shí)，然后進(jìn)行樣i波燒結(jié)一次成型。Co 60 ( 25kGy)消毒后獨(dú)立包裝備用。
三、 通過(guò)眼眶容積的計(jì)算及手術(shù)模擬，來(lái)設(shè)計(jì)制造特殊形狀的眶壁骨修復(fù)支架
眼眶容積的計(jì)算方法首先把CT資料轉(zhuǎn)變?yōu)?.stl"格式的三維實(shí)體文件，然后用Surfacer軟件對(duì)".stl"文件進(jìn)行編輯和操作，從而得到我們需要的眼眶輪廓曲線，并保存為".igs"格式的文件。最后在UG (Unigraph i cs)軟件中對(duì)眼眶.的輪廓曲線進(jìn)行建才莫后，得到眶內(nèi)容的實(shí)體，該軟件可自動(dòng)計(jì)算該實(shí)體的體積。
通過(guò)對(duì)雙側(cè)眼眶容積的計(jì)算，兩側(cè)之差值即為我們需要填充入眶內(nèi)的材料的體積，也就是我們需要設(shè)計(jì)的骨修復(fù)支架支架底部2的體積。
模擬眶壁骨缺損的修復(fù)過(guò)程:在計(jì)算機(jī)中將我們?cè)O(shè)計(jì)的骨修復(fù)支架用于修復(fù)眼眶三維實(shí)體模型的眶壁缺損處,觀察支架頂部1與缺損邊緣是否能夠良好吻合，支架底部2與正?？舯谑欠衲軌蛄己梦呛?，逐步調(diào)整骨》務(wù)復(fù)支架的形狀至符合要求。并計(jì)算植入材料后的眼眶容積，確認(rèn)雙側(cè)眶容積的對(duì)稱。最后根據(jù)計(jì)算機(jī)中構(gòu)建得到的骨修復(fù)支架的三維模型，制造P-TCP修復(fù)材料備用。
四、 骨修復(fù)支架體外復(fù)合細(xì)胞或(和)生長(zhǎng)因子的方法細(xì)胞和骨修復(fù)支架的體外復(fù)合方法制備細(xì)胞懸液并調(diào)整密度為2 x
107cells/ml。以單細(xì)胞懸液滴滲法接種到無(wú)菌培養(yǎng)瓜中的預(yù)制P-TCP支架上，細(xì)胞/支架復(fù)合體在37。C培養(yǎng)箱(5%C02， 95%02， 100%飽和濕度)中靜置4小時(shí)，以利于細(xì)胞貼壁。之后緩慢加入成骨"^秀導(dǎo)培養(yǎng)液，充分浸沒(méi)材料，于上述條件繼續(xù)培養(yǎng)，每天更換培養(yǎng)液，并在倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞生長(zhǎng)情況。體外復(fù)合培養(yǎng)5天，制備得到適用于修復(fù)眶壁骨缺損的骨修復(fù)支架式樣組織工程骨，可直接用于眶壁缺損的修復(fù)重建。
生長(zhǎng)因子和材料的體外復(fù)合方法生長(zhǎng)因子可以多種方式附加到材料上，例如直接添加生長(zhǎng)因子，通過(guò)緩釋技術(shù)添加生長(zhǎng)因子，通過(guò)基因轉(zhuǎn)染的方式(例如脂質(zhì)體、腺病毒或基因釋;^文載體等)添加生長(zhǎng)因子。這些方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，可才艮據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇。
實(shí)施例3
修復(fù)犬眼眶壁缺損的骨修復(fù)支架設(shè)計(jì)和制造一 、 建立犬眼眶內(nèi)側(cè)壁缺損模型
選擇下瞼及內(nèi)眥皮膚切口 ，分離皮下組織及肌肉，充分暴露眼眶內(nèi)側(cè)壁。切開(kāi)骨膜并用剝離子進(jìn)行剝離。使用直徑10mm的骨科環(huán)鉆在眶內(nèi)側(cè)壁篩骨紙板處造成一直徑為1 Omm的圓形全層缺損，破壞骨膜和眶隔使眶內(nèi)容物嵌頓病出到篩竇內(nèi)。
二、 根據(jù)犬眶壁缺損設(shè)計(jì)并制作"活塞"狀骨修復(fù)支架
犬眶壁的骨缺損形狀為直徑10腿的圓形，根據(jù)骨修復(fù)支架的設(shè)計(jì)原理，在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)眶壁修復(fù)材料支架底部2為直徑U腿、厚2mm的圓盤(pán)，支架頂部為直徑10mm、厚lmm的圓盤(pán)。然后根據(jù)計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)的三維模型制造SLA快速原型的制作,得到眶壁骨修復(fù)材料的樹(shù)脂骨修復(fù)支架模型。考慮到后續(xù)加工，需對(duì)材料進(jìn)行拋光處理，會(huì)損失一部分體積，故本發(fā)明采用的SLA才莫型是根據(jù)真實(shí)犬頭顱CT數(shù)據(jù)的1. 16倍制作，已預(yù)留了體積作為后續(xù)加工所需要的損耗。使用該樹(shù)脂模型進(jìn)行硅橡膠取陰模，將P-TCP粉末攪拌成糊狀后注入模具，放入干燥箱80°C中12小時(shí)，然后進(jìn)行微波燒結(jié)一次成型(圖1A， B，圖2),并對(duì)材料進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的檢測(cè)。結(jié)果顯示制備的(3-TCP支架為多孔、較為致密，5ml注射器針尖不能輕易刺入,材料親水性良好。內(nèi)部呈均勻的多孔三維結(jié)構(gòu)，平均孔徑406. 3jum，孔隙率約為84.63%,力學(xué)強(qiáng)度〉2Mpa，達(dá)到眼眶壁骨修復(fù)材料的要求。
三、應(yīng)用"活塞，，狀骨修復(fù)支架修復(fù)犬眼眶骨缺損
將預(yù)制骨^"復(fù)支架形狀的P-TCP材剩-才直入犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損處(圖3，圖4),支架頂部與眶壁缺損處吻合良好，周邊與眶壁骨斷端密切吻合；支架底部2覆蓋于眶壁內(nèi)側(cè)，起到了良好的固定作用。術(shù)后CT檢查可以觀察到骨修復(fù)支架形狀的P -TCP材料良好修復(fù)犬眶壁缺損(圖5，圖6 )。
實(shí)施例4
"活塞"狀骨修復(fù)支架體外復(fù)合骨髓基質(zhì)干細(xì)胞后修復(fù)犬眼眶壁缺損一、BMSCs的獲取、體外成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)及檢測(cè)
抽取犬骨髓后分離獲得BMSCs,應(yīng)用添加了 (3-磷酸甘油、地塞米松及抗壞血酸的a-MEM培養(yǎng)液進(jìn)行體外成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)，以未誘導(dǎo)BMSCs為對(duì)照，進(jìn)行細(xì)胞形態(tài)學(xué)及成骨活性檢測(cè)。結(jié)果顯示犬BMSCs經(jīng)成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)后細(xì)胞生長(zhǎng)周期以及細(xì)胞增殖不受影響，可傳至10代以上，細(xì)胞形態(tài)和增殖率仍與原代基本相似，足夠數(shù)量作為種子細(xì)胞種植載體；ALP、4丐結(jié)節(jié)染色呈強(qiáng)陽(yáng)性；表達(dá)成骨標(biāo)志性蛋白(OCN, OPN, BSP, Cbfal、 I型膠原等)及成骨相關(guān)基因(OCN, OPN, BSP)。而未誘導(dǎo)BMSCs的ALP染色呈弱陽(yáng)性、鈣結(jié)節(jié)染色陰性，成骨標(biāo)志性蛋白及相關(guān)基因的表達(dá)量低 于誘導(dǎo)組。
二、 BMSCs與眶壁骨修復(fù)支架材料體外復(fù)合 眶壁的骨修復(fù)支架設(shè)計(jì)和制作同實(shí)施例3。
成骨誘導(dǎo)BMSCs細(xì)胞培養(yǎng)至第二代時(shí)，胰蛋白酶消化后計(jì)數(shù)離心，制 備細(xì)胞懸液并調(diào)整密度為2 x l07ceUs/ml。以單細(xì)胞懸液滴滲法接種到 無(wú)菌培養(yǎng)皿中的預(yù)制骨修復(fù)支架上，得到細(xì)胞/支架復(fù)合體。將該復(fù)合體 在37。C培養(yǎng)箱(5%C02， 95%02, 100%飽和濕度)中靜置4小時(shí)，以利于細(xì) 胞貼壁。之后緩慢加入成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)液，充分浸沒(méi)材料，于上述條件繼續(xù) 培養(yǎng)，每天更換培養(yǎng)液。分別于復(fù)合4小時(shí)、l天、3天、5天和7天， 分別取2個(gè)細(xì)胞材料復(fù)合體進(jìn)行電鏡觀察。以銳利刀片將其中一個(gè)標(biāo)本切 為兩個(gè)半圓部分，以了解細(xì)胞在支架內(nèi)部的分布增殖情況。結(jié)果顯示P -TCP具有良好的多孔三維結(jié)構(gòu)，與BMSCs在體外復(fù)合4小時(shí)就完成了黏 附，較適宜的體外復(fù)合培養(yǎng)時(shí)間為5天(圖7,圖8 )。
三、 細(xì)胞-材料復(fù)合體修復(fù)犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損
犬眶內(nèi)側(cè)壁骨缺損模型建立的方法同實(shí)施例l 。于眶壁缺損處植入自 體誘導(dǎo)BMSCs和TCP構(gòu)建的骨修復(fù)支架式樣眶壁組織工程骨，骨修復(fù)支 架頂部與內(nèi)側(cè)壁缺損吻合，骨修復(fù)支架底部覆蓋于眶壁內(nèi)側(cè)，無(wú)需固定。 隨后逐層關(guān)閉創(chuàng)口 。以自體無(wú)誘導(dǎo)BMSCs/ P -TCP復(fù)合物、單純P -TCP材料 作為對(duì)照。術(shù)后第一天起青霉素80萬(wàn)單位肌注(每天2次x 3天)，預(yù)防感 染。在處死動(dòng)物取材前2天采用四環(huán)素靜脈滴注，對(duì)新生骨進(jìn)行熒光標(biāo)記。
術(shù)后1周、4周、8周、12周分別進(jìn)行螺旋CW企查和三維重建觀察。術(shù)后12周取材，進(jìn)行大體觀察、骨密度檢測(cè)、Micro-CT檢查及組織學(xué)觀察， 對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，評(píng)價(jià)^務(wù)復(fù)效果。
結(jié)果顯示眶壁骨修復(fù)支架材料能夠與缺損部位良好吻合，固定良好。 復(fù)合于材料上的成骨誘導(dǎo)BMSCs能夠促進(jìn)成骨。術(shù)后CT影像隨訪見(jiàn)植入 物逐漸降解變薄，至3月時(shí)已接近正?？舯诤穸?圖9,圖10);大體觀 察眶內(nèi)側(cè)壁缺損處得到良好修復(fù)，植入物不突出于周?chē)魞?nèi)側(cè)壁，與周邊 骨缺損斷面吻合良好，結(jié)合線已才莫糊不清(圖11,圖12); Micro-CT和 組織學(xué)檢查顯示植入物與周?chē)舯谝研纬晒切赃B接,在靠近篩竇的材料表 面可見(jiàn)覆蓋有完整的粘膜，且可見(jiàn)新生的蜂窩狀篩骨紙板(圖13A圖13B， 圖14A,圖14B,圖14C);其骨密度為0. 16 ± 0. 03g/cm2，與正常骨密度 (0. ll土O. 01g/cm2)無(wú)顯著差別(P〉0. 05)。
無(wú)需進(jìn)一步詳細(xì)闡述，相信閱讀了本發(fā)明上述公開(kāi)的內(nèi)容后，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可最大限度地應(yīng)用本發(fā)明，可作各種改動(dòng)或修改，因此，前面的 實(shí)施方案應(yīng)理解為僅是舉例說(shuō)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種活塞形狀的骨修復(fù)支架，其特征在于該支架由支架頂部和支架底部組成，所述的支架頂部厚度為0.5-1.5毫米，支架底部厚度為1-2毫米，支架底部周邊比支架頂部寬出1-3毫米。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架，其特征在于所述的支架頂部厚度為1 毫米，支架底部厚度為2毫米，支架底部周邊比支架頂部寬出2毫米。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的支架，其特征在于支架頂部和支架底部 的材料選自珊瑚、高分子多孔聚乙烯、羥基磷灰石或磷酸三鈣中的一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的支架，其特征在于所述的磷酸三鈣是P -磷酸 三4丐。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架，其特征在于支架頂部和支架底部的形 狀為圓形、長(zhǎng)方形或異形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的支架，其特征在于所述的支架是根據(jù)立體光 刻模型進(jìn)行翻模制作得到的，立體光刻模型所需的數(shù)據(jù)是通過(guò)下列方法得到 的CT掃描、通過(guò)Medgraphics專欠件和Magic. RP壽欠件進(jìn)4亍三維建才莫處理、得 到計(jì)算機(jī)三維模型數(shù)據(jù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的支架，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)三維模型中 眼眶壁或顱骨缺損的數(shù)據(jù)作為支架頂部形狀才莫型數(shù)據(jù)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的支架，其特征在于立體光刻模型是根據(jù)計(jì)算 機(jī)三維模型數(shù)據(jù)的1. 16倍制作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6、 7、 8任一所述的支架作為骨修復(fù)材料在眼眶壁、顱骨缺損中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活塞形狀的骨修復(fù)支架及其應(yīng)用。一種活塞形狀的骨修復(fù)支架由支架頂部和支架底部組成，所述的支架頂部厚度為0.5-1.5毫米，支架底部厚度為1-2毫米，支架底部周邊比支架頂部寬出1-3毫米。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在骨修復(fù)支架為“活塞”形狀，用于修復(fù)眶壁及顱骨缺損時(shí)支架材料能嵌入骨缺損處，與骨斷端良好接觸吻合，利于新骨向材料中的爬行與替代；同時(shí)能夠良好固定，防止支架材料的移動(dòng)，解決了眶壁及顱骨部位材料固定難的問(wèn)題。
文檔編號(hào)A61F2/82GK101627932SQ200810040538
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者周慧芳, 范先群 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院