[00666854]生物陶瓷骨修复体的构件制造关键技术及其临床应用

该项目属生物与医药技术领域。为解决材料微结构不合理影响临床疗效和力学强度差影响临床应用的世界难题，以生物陶瓷骨修复体为对象，建立材料微结构影响生物效应理论，在50余项研究成果支撑下，形成发明专利25项、实用新型8项和2项国际，制订行业标准4项，发表SCI论文86篇，总引用6149次。转化成获中国和欧盟医疗器械注册的2系列陶瓷产品、5项治疗技术及1套手术器械。在近二千家医院治愈患者>20万，创造直接经济效益3.5亿元和间接效益>50亿。与医疗器械国际寡头和中国巨头形成战略合作。 主要技术发明： 发明点1：以基础研究为先导，临床问题为靶向，发明多项核心制造技术，实现提高疗效和拓展应用。 针对提出的理论进行大量科学研究，发现球孔为细胞提供更大更适宜的栖宿环境，内连接迫使细胞减速有利于细胞贴附，形成的剪切力促进细胞增殖和分化。确认材料孔隙、微孔、内连接分别影响力学强度、材料降解、组织再生。揭示多孔结构的血管化规律及内连接的重要作用。确立优化组合的陶瓷微结构，为骨修复体设计和应用造奠定基础。 发明三项互通性多孔陶瓷精准可控制造技术，通过有机球堆积粘合三维模板，灌浆烧结形成多孔陶瓷。其核心在于调控参数改变单元模板接触点数和面积达到内连接可控，调节微球径和模板密度分别控制孔径和孔隙率，模具一次成形使产品形态和尺寸得以精准控制。其最大优势在于孔和内连接精确可控，孔隙完全沟通，达到国际领先水平。产品广泛应用于临床。发明增强型多孔陶瓷可控制造技术，采用阴阳模板交替技术，使陶瓷密-孔结构一体化可控制造，实现界面无缝连接。发明的材料密-孔匹配计算方法使增强体可控配置，强度增加数十倍。其核心是对异构体力学强度、组织再生和材料降解差异进行有效匹配，达到承重骨修复要求。 发明点2：融合研究成果与专利技术，针对临床难题再创新，发明集成治疗技术，避免患者致残。发明陶瓷棒促血管化技术治疗骨坏死，发明的潜行刮刀有效清除死骨，打破阻碍血管化屏障，提供三维修复空间。发明的陶瓷棒引导股骨粗隆部血运修复坏死，实现坏死股骨头复活。已治疗患者五千多例，有效率>90％的国际先进水平。 发明三项个体化仿生重建集成技术治疗大段骨缺损，治疗患者300多例，有效率达95％。 陶瓷修复体加载干细胞：3D打印陶瓷修复体加载骨髓干细胞，经发明的三维动态反应器体外细胞扩增和诱导分化，使修复能力和临床疗效得到极大提高。 金属修复体装载多孔陶瓷：预测患者5年后体重和肢体变化，建立有限元分析模型，以拓扑数学原理计算出修复体的密质增强承重区和多孔贯通非承重区。3D打印金属修复体，装载多孔陶瓷治疗巨大骨缺损，最终实现金属体与新骨交融的“钢筋混凝骨”人造器官。 陶瓷骨修体联合人工关节：根据影像数据3D打印制备组合式个体化陶瓷修复体和定制金属人工关节，实现缺损和关节同步重建。 该项目创立的理论、发表的论文和专著提高了中国学术水平；国际领先的专利技术提升中国生物材料国际竞争力；标准制订为医疗器械行业健康发展发挥积极作用；避免患者致残的集成技术推动了骨科行业发展；成果应用解除病人痛苦为社会稳定和家庭和睦做出贡献；创造的就业岗位承担起社会责任。该项目为民营企业树立产学研医工结合创新和成果转化典范。