[发明专利]一种骨修复用梯度单元、多孔支架及制备方法

权利要求书

1.一种骨修复用梯度单元，其特征在于：包括若干结构单元和若干增强梁；所述结构单元包括相对设置且相连接的第一多孔结构和第二多孔结构，所述第一多孔结构具有第一承接面，所述第二多孔结构具有第二承接面，所述第一承接面与第二承接面相背设置，所述第一承接面设置有至少两根增强梁，所述第二多孔结构的第二承接面与相邻的结构单元的第一承接面依次合并以形成多孔单元，所述增强梁的半径沿多孔单元的首端向尾端逐个递减，两个所述多孔单元尾端的第二承接面相合并以形成一个梯度单元；

所述第一多孔结构包括呈圆台形的第一连接杆和若干第一节点，各个所述第一节点等距阵列以形成第一承接面，且四个第一节点分别位于第一承接面的四角，所述第一连接杆的一端分别与第一节点对应连接；所述第二多孔结构包括呈圆台形的第二连接杆和若干第二节点，各个所述第二节点等距阵列以形成第二承接面，且四个第二节点分别位于第二承接面的四角，所述第二连接杆的一端分别与第二节点对应连接，所述第一连接杆的另一端和第二连接杆的另一端均位于立方体的体心且相互连接；所述第二承接面的第二节点与相邻的结构单元的第一承接面的第一节点依次合并以形成多孔单元，两个所述多孔单元尾端的第二承接面的第二节点对应相合并以形成一个梯度单元；在梯度单元的两端面中，所述增强梁的两端分别与两个相邻第一节点的两端连接，且每一端面中至少两根增强梁之间相互平行；在第二承接面与第一承接面的合并面中，所述增强梁的两端分别与合并后的第二节点与第一节点连接，且每一合并面中至少两根增强梁之间相互平行；

所述第一连接杆两端面的半径均沿多孔单元的首端向尾端逐个递增，所述第二连接杆两端面的半径均沿多孔单元的首端向尾端逐个递增。

2.根据权利要求1所述的骨修复用梯度单元，其特征在于：在梯度单元的两端面中，第一节点的半径等于增强梁半径与第一连接杆一端面半径中的最大值。

3.根据权利要求1所述的骨修复用梯度单元，其特征在于：所述第一节点的半径为r1，第一连接杆的一端面半径为R1，第一连接杆的另一端面的半径为R2，第二节点的半径为r2，第二连接杆的一端面半径为R3，第二连接杆的另一端面的半径为R4；在同一结构单元中：R1R2，R3R4，R2＝R4，R2/R1＝R3/R4；在第二承接面与第一承接面的合并面中：R1＝R3，r1＝r2。

4.根据权利要求3所述的骨修复用梯度单元，其特征在于：还包括中心节点，所述中心节点位于立方体的体心，中心节点的半径为r3，所述第一连接杆的另一端和第二连接杆的另一端均与中心节点连接，同一结构单元中，r3≥R2，r3≥R4，且R2＝R4。

5.根据权利要求1所述的骨修复用梯度单元，其特征在于：所述第一多孔结构和第二多孔结构的外轮廓均呈正四棱锥状。

6.一种骨修复用多孔支架，其特征在于：包括多个梯度单元，所述梯度单元规则阵列形成多孔支架，所述梯度单元为权利要求1-5中任一项所述的梯度单元。

7.一种根据权利要求6中所述的骨修复用多孔支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101、通过CT扫描方法获得骨缺损轮廓形状；

S102、采用三维建模软件建立规则多孔支架模型，保证该模型体积大于实际缺损尺寸；

S103、通过骨缺损外形轮廓与规则多孔支架模型进行布尔运算，获得符合骨缺损外形要求的多孔支架模型；

S104、将S103中符合骨缺损外形要求的多孔支架模型转化为SLI格式，导入EOS M280进行打印。

8.根据权利要求7所述的骨修复用多孔支架的制备方法，其特征在于：所述多孔支架采用钛粉末、钛合金粉末、钴铬合金粉末或不锈钢粉末经激光烧结技术打印而成。