專利名稱：一種快速貼皮的個(gè)性化整體植入式耳軟骨支架的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種整體植入式耳軟骨仿生支架的制備方法，屬頜面畸形修復(fù)、整形外科和快速成形領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
小耳畸形是一種影響身心健康的先天畸形，通常建議在學(xué)齡前做整形修復(fù)，以減少患者走上社會(huì)后的心理壓力。目前的修復(fù)手段有以下幾種
佩戴式即不必置入體內(nèi)的假體。這種假體由于需要佩戴，使用不夠方便。由于固定穩(wěn)定性差，假體耳偏離理想位置，使裝飾效果變差。而且由于顏色調(diào)配上的困難，難以和患者的皮膚完全一致。長(zhǎng)時(shí)間使用后，顏色、韌性等指標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，降低使用效果。植入式制作假體植入皮下，成為永久性耳廓。根據(jù)植入材料不同，又可分為下列幾種 雕刻肋軟骨切取患者自身或異體肋軟骨，經(jīng)過雕刻、修剪并縫合成形。這種方法由于切除患者的約3根肋軟骨，造成額外損傷與痛苦，材料來源有限；而且雕刻效果取決于手術(shù)醫(yī)生的技術(shù)水平；修復(fù)的外耳較為厚重，不夠自然。人工植入物美國(guó)POREX公司制作了組裝式人工耳軟骨。這種軟骨有三個(gè)部件構(gòu)成，每個(gè)構(gòu)件又分為2 4個(gè)型號(hào)。由于采用固定型號(hào)設(shè)計(jì)，該產(chǎn)品不能實(shí)現(xiàn)客戶化修復(fù)。而且其產(chǎn)品外觀與中國(guó)患者也有較大差異。其昂貴的造價(jià)可以達(dá)到整個(gè)修復(fù)費(fèi)用的50% 60%，對(duì)于中國(guó)患者而言也難以承受。該人工軟骨采用聚乙烯材料制作，硬度大而彈性不足。硅橡膠和異體軟骨雕刻等方法也有報(bào)道，容易出現(xiàn)脫出和免疫問題。上述方法的缺點(diǎn)是所得的重建耳廓與原始耳朵的外形或色澤相差較大，影響佩帶效果。雕刻肋軟骨不僅帶來患者的額外傷害，而且對(duì)手術(shù)醫(yī)生的雕刻技藝要求很高，手術(shù)結(jié)果取決于醫(yī)生雕刻水平的高低。進(jìn)口材料價(jià)格昂貴，不能實(shí)現(xiàn)修復(fù)結(jié)果與健康耳朵的對(duì)稱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種外形與患者健康耳對(duì)稱的植入式耳軟骨支架的制造方法。本發(fā)明是一種整體式耳軟骨支架的制備，由下列步驟組成。步驟1.取得參考耳廓外形的層片圖像。步驟2.提取參考耳廓每層的軟骨輪廓。步驟3.將所得的軟骨輪廓層片圖像重構(gòu)后得到耳軟骨三維實(shí)體模型。步驟4 .對(duì)耳軟骨三維實(shí)體模型進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，增設(shè)可穩(wěn)固貼和骨骼的支撐，保證修復(fù)耳廓的正確角度。步驟5.在易于形成積液、影響皮膚與軟骨支架貼合的耳軟骨部位增設(shè)引流孔道。
步驟6.將所得的三維實(shí)體模型分層得到各層的二維圖形。步驟7.將所得的每一分層二維圖形編制數(shù)控代碼。步驟8.將每一層二維圖形的數(shù)控代碼輸入快速成形機(jī)。步驟9.由快速成形機(jī)按輸入的數(shù)控代碼進(jìn)行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架。步驟10.對(duì)獲得的耳軟骨支架進(jìn)行物理或者化學(xué)處理，使支架的表面充分粗糙，易于皮膚與支架的快速貼合。成形材料可以用聚氨酯、聚乙烯、尼龍、ABS和涂敷紙等。如果所用材料為非生物相容性的，則可將制得的耳軟骨支架作為模型，進(jìn)行翻制，得到生物相容性的耳軟骨支架。用本發(fā)明方法制得的耳軟骨支架可以植入體內(nèi)，外形與患者的健康耳對(duì)稱。除耳軟骨支架外，本發(fā)明同樣可以用于制作顱骨、眼眶、鼻梁和下巴等填充修補(bǔ)物。本發(fā)明的有益效果1.采用本發(fā)明制作的人工耳軟骨支架，經(jīng)植入皮下，可以得到與健康耳廓對(duì)稱的、逼真的耳廓。因?yàn)槠つw為患者的皮膚，因而色澤天然，有良好的溫度覺和觸覺。2.因?yàn)橥扑]選用彈性材料，修復(fù)好的耳廓具有天然耳廓的柔韌手感。不同于肋軟骨耳廓的厚重堅(jiān)硬、進(jìn)口高密度聚乙烯材料支架耳廓的堅(jiān)硬失真。3.因?yàn)槭鞘中g(shù)前制備的人工耳軟骨，因?yàn)榭梢钥s短手術(shù)時(shí)間30分鐘(常規(guī)雕刻肋軟骨制備耳廓支架至少需要30分鐘)以上。4.因?yàn)槎浌堑臄?shù)據(jù)模型來自患者健康耳廓或參考耳廓，耳軟骨支架高度還原耳廓形狀，對(duì)手術(shù)醫(yī)生的美學(xué)要求可大大降低。5.因?yàn)閿?shù)字模型在建立的過程中，進(jìn)行了底部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，增設(shè)了穩(wěn)固接觸的底座，有利于修復(fù)后耳廓保持正確的角度。6.因?yàn)閿?shù)字模型中設(shè)計(jì)了用于派出組織液的內(nèi)流道、支架表面進(jìn)行了物理、化學(xué)的粗糙化，可以更快排出積液、皮膚更快貼合，獲得更真實(shí)的耳廓形狀。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。1.取得參考耳廓外形的層片圖像，本例為7歲男童左側(cè)耳廓，右側(cè)畸形。2.提取參考耳廓每層的軟骨輪廓，本例采用CT層片文件。3.將所得的軟骨輪廓層片圖像重構(gòu)后得到耳軟骨三維實(shí)體模型，本例采用比利時(shí)Materialise 公司生產(chǎn)的 MimicslO.1。4.對(duì)耳軟骨三維實(shí)體模型進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，增設(shè)可穩(wěn)固貼和骨骼的支撐，保證修復(fù)耳廓的正確角度。5.在易于形成積液、影響皮膚與軟骨支架貼合的耳軟骨部位增設(shè)引流孔道。6.將所得的三維實(shí)體模型分層得到各層的二維圖形。7.將所得的每一分層二維圖形編制數(shù)控代碼。8.將每一層二維圖形的數(shù)控代碼輸入快速成形機(jī)， 本例采用Mem350。
9.由快速成形機(jī)按輸入的數(shù)控代碼進(jìn)行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架。10.對(duì)獲得的耳軟骨支架進(jìn)行物理或者化學(xué)處理，使支架的表面充分粗糙，易于皮膚與支架的快速貼合。本例采用高速鋼絲刷粗糙化，拉毛支架表面。生物醫(yī)用材料，經(jīng)離散、堆積成形，直接或翻制后獲得仿生耳軟骨支架，該支架能夠獲得與天然軟骨相近的彈性，能夠支撐皮膚張力，抵抗皮膚的攣縮；該支架上具有互相貫通或不貫通的孔洞，以便真皮的粘附，該支架還具有足夠剛度，用于其他組織的植入修復(fù)。支架的特征還在于最終產(chǎn)品為 整體結(jié)構(gòu)，具有良好的彈性。不必在手術(shù)前進(jìn)行組裝，通過材料的彈性實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的彈性。由于設(shè)計(jì)了貼和支撐、內(nèi)流道，并進(jìn)行了支架的表面處理，支架植入后貼和皮膚的時(shí)間可大大縮短，獲得的重建耳廓更加清晰真實(shí)，愈合時(shí)間可以比原有技術(shù)縮短30 50%。
權(quán)利要求
1.一種快速貼皮的個(gè)性化整體植入式耳軟骨支架的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 步驟1.取得參考耳廓外形的層片圖像； 步驟2.提取參考耳廓每層的軟骨輪廓； 步驟3.將所得的軟骨輪廓層片圖像重構(gòu)后得到耳軟骨三維實(shí)體模型； 步驟4 .對(duì)耳軟骨三維實(shí)體模型進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，增設(shè)可穩(wěn)固貼和骨骼的支撐，保證修復(fù)耳廓的正確角度； 步驟5.在易于形成積液、影響皮膚與軟骨支架貼合的耳軟骨部位增設(shè)引流孔道； 步驟6.將所得的三維實(shí)體模型分層得到各層的二維圖形； 步驟7.將所得的每一分層二維圖形編制數(shù)控代碼； 步驟8.將每一層二維圖形的數(shù)控代碼輸入快速成形機(jī)； 步驟9.由快速成形機(jī)按輸入的數(shù)控代碼進(jìn)行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架； 步驟10.對(duì)獲得的耳軟骨支架進(jìn)行物理或者化學(xué)處理，使支架的表面充分粗糙，易于皮膚與支架的快速貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速貼皮的個(gè)性化整體植入式耳軟骨支架的制備方法，其特征在于所述的快速成形機(jī)所使用的成形材料為聚氨酯、聚乙烯、尼龍、ABS或涂敷紙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速貼皮的個(gè)性化整體植入式耳軟骨支架的制備方法?，F(xiàn)有的方法重建耳廓與原始耳朵的外形或色澤相差較大，影響佩帶效果。本發(fā)明首先取得參考耳廓外形的層片圖像并提取軟骨輪廓。其次獲取耳軟骨三維實(shí)體模型。增設(shè)可穩(wěn)固貼和骨骼的支撐，保證修復(fù)耳廓的正確角度。增設(shè)引流孔道。然后將所得的三維實(shí)體模型分層得到各層的二維圖形，輸入快速成形機(jī)。最后由快速成形機(jī)進(jìn)行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架。采用本發(fā)明制作的人工耳軟骨支架，經(jīng)植入皮下，可以得到與健康耳廓對(duì)稱的、逼真的耳廓。
文檔編號(hào)A61F2/18GK103040545SQ20121055760
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者史廷春, 張毅, 岳秀艷 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)