[发明专利]一种可变模量的个性化股骨柄假体及制造方法

摘要

本发明公开了一种可变模量的个性化股骨柄假体及制造方法，该个性化股骨柄假体不仅仅在形状上满足个性化股骨髓腔的要求，而且根据其受力分析对其个性化外形主体结构进行拓扑优化，获得空间主体架构，通过梯度自由贯通的多孔结构包络主体架构，外形上与股骨髓腔形状匹配。梯度自由贯通多孔结构的变化依据股骨柄接触面、股骨柄受力及弹性模量匹配等多种约束进行设计，实现空间上可变模量，个性化股骨柄假体采用激光选区熔化方式制备，在清洗消毒后，填充诱导骨生长可降解羟基复合材料，封装消毒备使用。

主权项

1.一种可变模量的个性化股骨柄假体，其特征在于，包括股骨柄头部、颈部和仿髓腔体，所述仿髓腔体外部与骨髓腔匹配，内部设有拓扑优化的空间主体架构以及填充空间结构的多孔结构，所述可变模量的个性化股骨柄假体通过激光选区熔化方式制备，假体消毒后，填充诱导骨长入可降解羟基复合材料；根据患者CT/MRI医学影像数据，利用影像灰度值区分进行遮掩，遮掩部分叠层形成三维股骨近端模型，对股骨近端受力分析与骨质分析完成后，设计股骨柄头部、并结合根据医学影像重建三维模型设计颈部；利用医学影像重建三维模型，通过布尔运算设计股骨柄仿髓腔体，并根据仿髓腔体受力分析，拓扑优化设计仿髓腔体的空间主体架构；根据空间主体架构与骨髓腔接触部分不同区域的骨质情况，设计与其弹性模量匹配的多孔结构，并填充对应空间主体架构区域。在植入前，仿髓腔体中的多孔结构内部可填充羟基磷灰石生物材料以及相应的药物缓释生物材料，促进防止感染同时促进骨细胞长入。