專利名稱：一種快速貼皮的個性化整體植入式耳軟骨支架的制備方法
技術領域：
本發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、整形外科和快速成形領域。
背景技術：
小耳畸形是一種影響身心健康的先天畸形，通常建議在學齡前做整形修復，以減少患者走上社會后的心理壓力。目前的修復手段有以下幾種
佩戴式即不必置入體內的假體。這種假體由于需要佩戴，使用不夠方便。由于固定穩定性差，假體耳偏離理想位置，使裝飾效果變差。而且由于顏色調配上的困難，難以和患者的皮膚完全一致。長時間使用后，顏色、韌性等指標會發生變化，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醫生的技術水平；修復的外耳較為厚重，不夠自然。人工植入物美國POREX公司制作了組裝式人工耳軟骨。這種軟骨有三個部件構成，每個構件又分為2 4個型號。由于采用固定型號設計，該產品不能實現客戶化修復。而且其產品外觀與中國患者也有較大差異。其昂貴的造價可以達到整個修復費用的50% 60%，對于中國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道，容易出現脫出和免疫問題。上述方法的缺點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，而且對手術醫生的雕刻技藝要求很高，手術結果取決于醫生雕刻水平的高低。進口材料價格昂貴，不能實現修復結果與健康耳朵的對稱。
發明內容
本發明的目的是提供一種外形與患者健康耳對稱的植入式耳軟骨支架的制造方法。本發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后得到耳軟骨三維實體模型。步驟4 .對耳軟骨三維實體模型進行修改設計，增設可穩固貼和骨骼的支撐，保證修復耳廓的正確角度。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引流孔道。
步驟6.將所得的三維實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控代碼。步驟8.將每一層二維圖形的數控代碼輸入快速成形機。步驟9.由快速成形機按輸入的數控代碼進行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架。步驟10.對獲得的耳軟骨支架進行物理或者化學處理，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，進行翻制，得到生物相容性的耳軟骨支架。用本發明方法制得的耳軟骨支架可以植入體內，外形與患者的健康耳對稱。除耳軟骨支架外，本發明同樣可以用于制作顱骨、眼眶、鼻梁和下巴等填充修補物。本發明的有益效果1.采用本發明制作的人工耳軟骨支架，經植入皮下，可以得到與健康耳廓對稱的、逼真的耳廓。因為皮膚為患者的皮膚，因而色澤天然，有良好的溫度覺和觸覺。2.因為推薦選用彈性材料，修復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硬、進口高密度聚乙烯材料支架耳廓的堅硬失真。3.因為是手術前制備的人工耳軟骨，因為可以縮短手術時間30分鐘(常規雕刻肋軟骨制備耳廓支架至少需要30分鐘)以上。4.因為耳軟骨的數據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，對手術醫生的美學要求可大大降低。5.因為數字模型在建立的過程中，進行了底部優化設計，增設了穩固接觸的底座，有利于修復后耳廓保持正確的角度。6.因為數字模型中設計了用于派出組織液的內流道、支架表面進行了物理、化學的粗糙化，可以更快排出積液、皮膚更快貼合，獲得更真實的耳廓形狀。
具體實施例方式以下結合具體實施方式
對本發明作進一步說明。1.取得參考耳廓外形的層片圖像，本例為7歲男童左側耳廓，右側畸形。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后得到耳軟骨三維實體模型，本例采用比利時Materialise 公司生產的 MimicslO.1。4.對耳軟骨三維實體模型進行修改設計，增設可穩固貼和骨骼的支撐，保證修復耳廓的正確角度。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引流孔道。6.將所得的三維實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控代碼。8.將每一層二維圖形的數控代碼輸入快速成形機， 本例采用Mem350。
9.由快速成形機按輸入的數控代碼進行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架。10.對獲得的耳軟骨支架進行物理或者化學處理，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。生物醫用材料，經離散、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。支架的特征還在于最終產品為 整體結構，具有良好的彈性。不必在手術前進行組裝，通過材料的彈性實現最終產品的彈性。由于設計了貼和支撐、內流道，并進行了支架的表面處理，支架植入后貼和皮膚的時間可大大縮短，獲得的重建耳廓更加清晰真實，愈合時間可以比原有技術縮短30 50%。
權利要求
1.一種快速貼皮的個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后得到耳軟骨三維實體模型； 步驟4 .對耳軟骨三維實體模型進行修改設計，增設可穩固貼和骨骼的支撐，保證修復耳廓的正確角度； 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引流孔道； 步驟6.將所得的三維實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控代碼； 步驟8.將每一層二維圖形的數控代碼輸入快速成形機； 步驟9.由快速成形機按輸入的數控代碼進行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架； 步驟10.對獲得的耳軟骨支架進行物理或者化學處理，使支架的表面充分粗糙，易于皮膚與支架的快速貼合。
2.根據權利要求1所述的一種快速貼皮的個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
本發明涉及一種快速貼皮的個性化整體植入式耳軟骨支架的制備方法。現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體模型。增設可穩固貼和骨骼的支撐，保證修復耳廓的正確角度。增設引流孔道。然后將所得的三維實體模型分層得到各層的二維圖形，輸入快速成形機。最后由快速成形機進行分層堆積或逐層切割即得到耳軟骨支架。采用本發明制作的人工耳軟骨支架，經植入皮下，可以得到與健康耳廓對稱的、逼真的耳廓。
文檔編號A61F2/18GK103040545SQ20121055760
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者史廷春, 張毅, 岳秀艷 申請人:杭州電子科技大學