專利名稱:用于顱骨缺損修補的纖維增強高分子材料及其制造方法
本發(fā)明屬于顱骨缺損修補用的增強高分子材料。
現(xiàn)有技術(shù)中用于顱骨缺損修補的材料，常采用金屬材料和高分子材料。金屬材料導熱系數(shù)高，成型加工困難。由于人的頭皮組織很薄，在用金屬材料對病人進行顱骨缺損修補后，病人頭部對外界溫差的反應(yīng)就變得非常敏感，使病人有不適的感覺。而且，長期的溫差影響也能損傷病人的腦組織。單純高分子材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯，克服了金屬材料導熱系數(shù)高、成型加工困難的缺點，但其強度低、脆性大，特別是作為修補材料鉆引流孔時，易產(chǎn)生微裂紋，造成應(yīng)力集中，使手術(shù)后病人頭部修補區(qū)再次承受外界壓力的能力很差。為提高修補材料強度，現(xiàn)在多采用一些較厚的高分子板材，一般使用厚度為3mm左右。但這些材料的耐沖擊性能仍遠低于顱骨的耐沖擊性能。并且，無論是用金屬材料還是高分子材料作顱骨缺損的修補材料，病人頭部創(chuàng)面經(jīng)修補手術(shù)后，多有異物感。現(xiàn)有技術(shù)中的修補材料在根據(jù)病人創(chuàng)面需要加工塑型時，都十分繁瑣，延長了手術(shù)時間。
本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和缺點研制出纖維增強高分子材料。這種修補材料同時具有高于顱骨的強度和剛度、導熱系數(shù)低的特性，并且能在手術(shù)過程中根據(jù)病人頭部創(chuàng)面的形狀大小，隨時剪切和熱塑成型。
本發(fā)明的要點在于這種修補材料可用玻璃纖維或混雜有碳纖維束的玻璃纖維和聚甲基丙烯酸甲酯復合而成。所說的玻璃纖維可用氈狀物或織物，聚甲基丙烯酸甲酯內(nèi)不能含有內(nèi)脫模劑。
用玻璃纖維氈和無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯復合而成的修補材料，其配方按重量百分比為玻璃纖維氈 30～50%聚甲基丙烯酸甲酯 40～70%在這種材料中若混雜5～20%(重量百分比)的碳纖維束，則可進一步提高修補材料的力學性能。
由玻璃纖維織物和無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯復合而成的修補材料，其配方按重量百分比為玻璃纖維織物 40～60%聚甲基丙烯酸甲酯 40～70%若混雜有碳纖維束，則碳纖維所占比份按重量百分比為5～20%，在混雜碳纖維時，可根據(jù)病人的需要，調(diào)整碳纖維的含量及排列形式，以達到醫(yī)療希望的目的。
本發(fā)明所述的顱骨缺損修補材料具有良好的生物相溶性，是一種理想的體內(nèi)埋植材料。這種材料還具有加工容易、使用方便，能縮短手術(shù)時間，并且植入病人頭顱無異物感和壓迫感的優(yōu)點。
這種材料既可制成頭蓋骨形狀，也可制成根據(jù)人頭不同的部位、弧度、尺寸所加工出來的各種大小規(guī)格的系列修補材料，這種系列修補材料在手術(shù)過程中一般無需再加工，只要根據(jù)病人傷口創(chuàng)面的大小、部位、幾何形狀選用合適的修補材料，經(jīng)過消毒即可直接使用到病人頭部的特點。選用頭蓋骨形狀的修補材料，在手術(shù)過程中也只需按照病人傷口創(chuàng)面的大小、幾何形狀，用手術(shù)剪刀隨時剪取，余下的材料還可為下次手術(shù)繼續(xù)使用。
如果在手術(shù)過程中，發(fā)現(xiàn)修補材料與被修補部位的幾何形狀差異較大，可以用酒精燈預熱材料，用手現(xiàn)場進行塑型。
這種修補材料的制造方法分為手工成型法和機械成型法。
1.手工成型法首先在頭蓋骨模具上涂上外脫模劑聚乙烯醇，待其干燥后，將玻璃纖維織物或玻璃纖維氈鋪設(shè)在模具上。接著，涂上無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯，使其充分浸潤透織物或氈。然后，再交叉鋪上玻璃纖維織物或氈，并在鋪設(shè)過程中趕盡氣泡。接著再涂上無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯，然后再鋪上織物和氈。依次循環(huán)進行下去，直至這種修補材料的厚度達到1.5mm以上。
為進一步提高這種修補材料的力學性能，還可以用混雜單層或雙層碳纖維束的玻璃纖維氈或織物與無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯復合?；祀s有碳纖維束的這種修補材料的制造方法與不含碳纖維束的材料制造方法相同。單層或雙層碳纖維束在同一層次內(nèi)均用正酯復合?；祀s有碳纖維束的這種修補材料的制造方法與不含碳纖維束的材料制造方法相同。單層或雙層碳纖維束在同一層次內(nèi)均用正交鋪設(shè)。在混雜單層碳纖維束的修補材料中，這層碳纖維束可正交鋪設(shè)在修補材料的中間層或曲徑小的內(nèi)側(cè)層上。
然后，將修補材料連模具一起放在30～50℃溫度條件下，預固化4小時后脫模。隨后，將修補材料放在80～90℃的溫度下固化2～4小時，自然降溫，即得到半成品。
2.機械成型法將通過手工成型預固化脫模后的修補材料放入金屬模具內(nèi)，經(jīng)過加壓、加溫到120～130℃，使樹酯固化后，將壓制成型的修補材料從模具中取出，即得到半成品。用機械成型法制作的修補材料的性能優(yōu)于手工成型制作的修補材料。
在手工成型或機械成型的修補材料半成品上，還必需鉆引流孔。引流孔的孔徑為2～4mm，孔距為2～3cm。在混雜有碳纖維的修補材料中，鉆引流孔時，不能損傷碳纖維束。這種引流孔不僅便于手術(shù)后引流，而且還便于今后病人頭皮肌肉組織的固定。
權(quán)利要求
1.一種用于顱骨缺損修補的增強高分子材料，其特征在于修補材料由玻璃纖維或混雜有碳纖維束的玻璃纖維和無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯復合而成。
2.按權(quán)利要求
1所述的修補材料，其特征在于玻璃纖維是氈狀物或織物。
3.按權(quán)利要求
1和2所說的修補材料，其特征在于由玻璃纖維氈和無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯復合而成的修補材料的配方按重量百分比為玻璃纖維氈 30～50%無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯 40～70%若混雜有碳纖維束，則碳纖維按重量百分比占 5～20%由玻璃纖維織物和無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯復合而成的修補材料的配方按重量百分比為玻璃纖維織物 40～60%無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯 40～70%若混雜有碳纖維束，則碳纖維按重量百分比占 5～20%
4.一種用于顱骨缺損修補的纖維增強高分子材料的制造方法，其特征是玻璃纖維織物交叉鋪層，在同一層次上，碳纖維束正交鋪設(shè)，并在成型材料上鉆孔。
5.按權(quán)利要求
4所說的修補材料的制造方法，其特征在于正交鋪設(shè)的碳纖維束可為單層或雙層。
6.按權(quán)利要求
5所說的修補材料的制造方法，其特征在于單層碳纖維束鋪設(shè)在修補材料的曲徑小的內(nèi)側(cè)或中間層上。
7.按權(quán)利要求
4所說的修補材料的制造方法，其特征在于修補材料上所鉆孔的孔徑為2～4mm，孔距為2～3cm。
專利摘要
本發(fā)明是一種用于顱骨缺損修補的纖維增強高分子材料。這種材料由玻璃纖維或混雜有碳纖維束的玻璃纖維和無內(nèi)脫模劑的聚甲基丙烯酸甲酯復合而成。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，具有生物相溶性好，導熱系數(shù)低的特性，并且，這種修補材料的強度和剛度均高于顱骨的強度和剛度。在手術(shù)過程中，這種材料能根據(jù)病人顱骨創(chuàng)面的大小，隨時剪切和熱塑成型，從而大大縮短了手術(shù)時間。
文檔編號A61F2/28GK86105513SQ86105513
公開日1988年2月10日 申請日期1986年7月30日
發(fā)明者趙建國, 巫輝 申請人:武漢工業(yè)大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan