3D打印PEEK材料修复颌骨缺损的制作方法

本发明涉及口腔颌面外科医疗器械的，具体涉及一种3d打印peek材料修复颌骨缺损方法。

背景技术：

1、近年来，由于肿瘤、感染、交通事故等原因造成的颌面特别是下颌缺损具有逐年增多的趋势，仅在欧洲每年就有150万人需要进行颅颌面外科手术进行骨修复，其中有相当大一部分是下颌骨的手术。

2、目前，颌面部缺损包括颌骨（上颌骨，下颌骨）硬组织缺损和颜面软组织器官缺损，均会给患者带来生理和心理的双重障碍，颌骨缺损的修复重在恢复其功能及外在容貌，而颜面缺损修复则重在恢复期容貌，或功能及容貌兼顾。颌骨缺损传统的修复方法有自体游离移植、同种异体骨移植、非血管化骨移植、血管化骨移植及牵张成骨等方法，这些方法有其各自的优缺点和临床适应症，都需要借助术者的经验，术后效果难以保证，美观和功能的恢复较差。

3、骨移植在颌骨缺损修复方面一直发挥着重要作用，技术成熟。特别是自体骨移植，在临床已经取得了很好的治疗效果。中国医药指南公开了一种利用游离腓骨瓣修复肢体长段骨缺损的方法，其方法是根据清创后骨缺损大小设计骨瓣，供区下肢外展内旋位截取相应大小的腓骨瓣，将切取腓骨移于受区，吻合相应的动静脉，放置引流，包扎固定。该种方法的不足之处在于，由于是取自体骨，必然对造成额外的创伤，而且自体骨的受自身长度及宽度的限制，无法满足一些颌骨缺损病例的修复，除此之外，自体骨移植成活率难以保证。

4、近年来，为了避免伴随自体骨移植所产生的一系列后续问题，异体植入材料在国际上逐渐成为主导，在各种异体植入材料中，聚醚醚酮（peek）已成为最具吸引力的选择之一，自从被证明其具有良好生物相容性后，peek材料便已越来越广泛的作为颌面骨替代植入物的生物材料。应用peek材料进行骨移植有效解决了自体骨骨量不足以及额外创伤的问题，而且一定程度上避免了免疫排斥反应。

技术实现思路

1、本发明所要解决的及技术问题是克服自体骨移植的所带来的骨量不足、成活率难以保证、难以完整恢复下颌骨形态、继发损伤、医学检测存在伪影等问题，从而提供一种利用3d打印peek材料修复颌骨缺损的方法。

2、为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种用于颌骨缺损重建的个性化peek修复材料，包括下颌骨和peek修复材料主体，所述下颌骨的表面设置有缺损部位，所述peek修复材料的形状匹配与所述下颌骨骨缺损修复后的尺寸与形状，所述peek修复材料主体相对应的两侧分别与下颌骨内外侧相对应，所述peek修复材料的主体表面贴合于下颌骨骨缺损的外表面，所述peek修复材料主体通过钛板固定。

4、进一步的，所述peek修复材料主体在下颌骨骨缺损表面延伸至与正常下颌骨形态位置。

5、进一步的，所述peek修复材料主体通过下颌骨重建钛板固定。

6、进一步优化技术方案，上述所述的一种用于颌骨缺损重建的个性化peek修复材料，包括以下具体步骤：

7、s1、使用计算机断层扫描技术对患者下颌骨缺损部位进行扫描，获取患者下颌骨形状数据；

8、s2、根据步骤s1所获取的扫描数据用计算机cad三维重建技术构建出下颌骨缺损部位的三维造型；

9、s3、利用图像处理软件对数据进行分类、提取，通过三维数据精确测量颌骨缺损的大小及体积，结合计算机辅助软件设计出更加贴合患者颌骨解剖形态的三维结构；

10、s4、将一定量的医用级聚醚醚酮作为3d打印的原材料；

11、s5、将步骤s4准备好的peek材料加入到3d打印机的加热腔中，将步骤s2设计好的下颌骨缺损三维造型导入3d打印机的控制软件中，由3d打印机将peek材料进行加热熔融，逐层打印叠加成型，由此得到根据步骤s1中所属的下颌骨缺损部位的三维造型打印出的患者个性化定制的下颌骨缺损修复体。

12、与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

13、1、数字化模型的采集和设计顺应了数字化时代的发展，ct、mri、以及超声均已进入数字化检查，已经可以独立重建3d数字化模型，用于临床的诊断与治疗。本发明中，cbct图像重建出颌骨缺损的三维数字化模型，清楚显示颌骨缺损部位的大小以及形态，可以根据树脂头模对颌骨缺损部位、大小等做到全面了解，利用镜像技术、cad/cam设计个性化修复体。能够实现修复后双侧对称的目的，使个性化修复体与缺损面边缘部位紧密贴合。并且可以根据需要设计修复体的厚度，在保证强度的前提下做到最薄。个性化修复体具备较强的便捷性，术中无需弯制、裁剪，将补件直接植入缺损区域，达到术前设计位置，边缘密合，应用钛钉固定即可。

14、2、与3d打印技术结合的下颌骨重建技术可以在术前获得术区的精确数据，使用软件模拟分析以精确测量手术范围，通过3d打印机准确打印出的修复体，不仅使手术简单易行，减少了手术时间，还能精确恢复缺损区，3d打印的精准修复是其最大的优势。有研究表明，用3d打印技术制造出来的三维模型产品，其打印精度可达到原物体的±200μm。

15、3、3d打印技术能够充分满足临床上修复复杂多样化的下颌骨缺损个性化要求，并且可以缩短术前评估时间，快速进行术前模型打印。3d打印技术能够快速建立手术部位的数字化实体模型，使医生在术前更加了解术区的解剖定位，直观且精细，节约时间；可以反复模拟手术过程，熟悉每一个细节，提高手术精确性，并充分准备所需器械材料；利于医患沟通，增强医生对手术的信心。与传统的制造技术相比，3d打印能够再现解剖结构复杂的代表性结构，可用于术前规划。

16、4、peek材料拥有高韧性、高强度和高熔点等特性，具有低弹性模量、较好的生物相容性和更大的自由设计度等优势，相比于传统硬组织植入金属材料(不锈钢、钛合金等)，其弹性模量和人颌骨弹性模量更接近，能够满足人体正常的生理需要。

17、5、pekk材料的植入物不仅能带来合适的承载强度，整体质量也比较轻，采用ppek材料进行颌骨修复体的3d打印，能够规避打印过程中产生的变形和生物力学强度不足等问题，与患者颌骨具有良好的相容性，提高患者的舒适度。

18、6、医用级peek材料具有很好的生物相容性、无细胞毒性、无诱变性、无致癌性，不引起过敏，还具有极强的耐腐蚀、耐水解和耐化学性，而且其具有良好的机械性能，是目前最有前途的人工骨材料，纯peek树脂的耐冲击性能良好，其无缺口冲击可达200kg·cm/cm以上，且耐沸水性极佳，在沸水中连续浸泡200天强度基本不变，可在200℃的高压蒸气中长期使用，其耐磨性也很好，已成为重要的自润滑减摩耐磨材料。

19、7、peek材料作为一种热塑性材料，具有很好的加工性能。在生物医学领域，peek材料是一种非常好的可以代替金属的人体植入材料，此外peek材料具有透光性且无磁性，不影响核磁共振等影像成像能力，不会产生金属伪影，有效的避免了在临床中伪影对后续病情发展以及相应治疗方案设计的影响。

20、8、利用3d打印技术成型的peek修复材料具备高精度，可以精准的根据颌骨缺损范围与peek材料接触的骨形态打印出十分吻合的修复体，为骨缺损部位提供高精准的高度和宽度，保护骨充填物的形态。