CN100420428C - 多功能大骨盆人工假体 - Google Patents
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Abstract
一种多功能大骨盆人工假体,由骶骨连接装置、腰椎连接装置、大骨盆置换装置、股骨及坐骨连接装置构成,腰椎连接装置的椎弓根棒一端与连接器连接,另一端与锁钉连接,连接器与连接板连接;骶骨连接装置的托骨垫板为三角形,与插板连接,接骨板一面与托骨垫板对应,另一面与曲线形状的连接板连接;大骨盆置换装置整体为框架结构,它的外连接套与内连接套相套接,形成可高度调节的套管结构,连接板、插板和侧开口箱式构件组成可进行长度调节的抽屉式结构。本发明应用四维法设计,规格尺寸符合骨盆解剖学的要求。内植时能根据被截骨和性别差进行高度、长度和角度调节。在人体内植后有传递和平衡力的功能,不挤占盆腔,不刺激腔内脏器、血管和神经。
Description
技术领域
本发明涉及骨盆肿瘤和侵及骨盆的转移癌被广泛切除后,导致的骨缺损重建医学领域,特别是针对大骨盆缺损重建的一种多功能大骨盆人工假体。
背景技术
人体骨盆是由左右髋骨、骶骨、尾骨及所属韧带构成,又可分为大骨盆和小骨盆两部分。骨盆是躯干和下肢连接的重要部位,其特点是:
1、骨盆是人体的最大的扁平骨组,含有大量的松质骨,被具有功能的骨髓充填。
2、骨盆是人体负重的主要部位,承受由脊柱至骶骨传导的身体重量。
3、骨盆环内有许多重要的脏器、血管和神经丛、因性别不同,男女骨盆呈现出形状不一、斜度各异、盆腔诸径不等等差别。
4、男女骶骨不仅弯曲度不同,而且耳状面的下缘与水平面的夹角不同。
5、由于骨盆含有大量的松质骨,并被骨髓充填,因此髓性细胞病变和转移癌极易侵及骨盆。统计表明,相当数量的恶性肿瘤及转移癌发生在骨盆。同时骨盆周围大量软组织的存在,使骨盆肿瘤的早期症状少且易于隐蔽,确诊时多已突破内外骨板,形成了很大体积的包块,对骨盆造成了严重破坏。
目前国内外对骨盆肿瘤一般采用以外科手术广泛性切除为主,化疗、放疗、中药为辅的综合治疗方法。外科广泛性切除手术有以下几种:
1、截肢术。其缺陷是,由于被肿瘤侵及的骨段切除而导致了骨缺失,会给患者带来严重的心理和生理创伤。
2、髋关节旷置术。这种手术的不足之处是,当骨盆髋臼周围的肿瘤被切除后,髋关节旷置,术后患者出现肢体短缩、关节移位、跛行等并发症。
3、异体骨置换术。采用此种手术,患者一般会产生异体反应,出现移植骨被吸收、断裂和关节退行性变等后遗症,并且异体骨的处理、存放费用高。
4、自体骨再植术。首先是能够移植的自体骨有限。其次是肿瘤被切除后,所截骨经灭活处理后的可利用骨较少且强度降低,不能满足需要。再次是被癌细胞污染后再植骨,个别患者数年后又会形成新的肿瘤。
5、人工假体置换术。国外有鞍形人工假体,国内有人工骨盆假体和组合式人工半骨盆假体等。上述人工假体是骨缺失重建的有益途经,并对髋臼周围的骨缺损重建有一定的效果。但是也有局限性,当肿瘤发生大骨盆和骶骨关节处时,不能有效地与骶骨的保留骨固定,在患者术后进行生理活动时,在力的作用下易出现松动、移位现象,或者假体与腰椎连接后,发生不能随意转体等后遗症。
发明内容
本发明的目的是针对上述异体骨置换术、自体骨再植术和人工假体存在的缺陷及不足,提供一种多功能大骨盆人工假体,以解决髋臼至骶骨关节间的骨缺失重建问题,内植后可保持骨盆环的完整性,承受和传递人体作用力,实现生理功能。
实现上述发明目的技术方案是:一种多功能大骨盆人工假体,由骶骨连接装置、腰椎连接装置、大骨盆置换装置、股骨及坐骨连接装置构成,其结构要点是,a、骶骨连接装置由托骨垫板11、接骨板12构成,托骨垫板11为三角形,与插板9连接,托骨面为斜面,接骨板12一面与托骨垫板11对应,另一面与连接板1连接;b、腰椎连接装置由连接器14、椎弓根棒15构成,椎弓根棒15一端与连接器14连接,是可实现骶髂关节功能再造的球轴结构,另一端与锁钉16连接,连接器14与连接板1连接;c、大骨盆置换装置由连接板1、外连接套2、内连接套3、侧开口箱式构件8和插板9构成,整体为框架结构,外连接套2与内连接套3相套接,形成可高度方向调节的套管结构,连接板1、插板9和侧开口箱式构件8组成可进行长度调节的抽屉式结构,其中曲线形状的连接板1与外连接套2相插接,侧开口箱式构件8与外连接套2为一体,插板9与侧开口箱式构件8相插接。
采用上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、应用四维法设计,规格尺寸符合骨盆解剖学的要求。
2、由于本发明与骶骨连接固定的位置在脊柱和骶骨负重轴线内,连接板和插板符合骨盆弓的力作用原理,体积小,在人体内植后有传递和平衡力的功能,而且不挤占盆腔,不刺激腔内脏器、血管和神经。
3、当骨盆中的大骨盆肿瘤被切除后,可实现大骨盆缺损重建,髋臼和骶髂关节功能再造。保持骨盆环的完整性,实现脊柱-骶骨-假体-股骨,以及脊柱-骶骨-假体-坐骨和耻骨的力之传递及平衡,满足患者术后坐、立、行等生理活动。
4、具有可塑性,内植时能根据被截骨和性别差进行高度、长度和角度调节。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是骶骨及腰椎体连接装置、大骨盆置换装置主要构件示意图。其中图2-1是连接板的俯视图,图2-2是连接板的左视图,图2-3是插板和托骨垫板的俯视图,图2-4是插板和托骨垫板的左视图。
图3是连接器和椎弓根棒的结构示意图。其中图3-1是连接器14的结构示意图,图3-2是连接器14的I-I向剖视图,图3-3是连接器14的II-II向剖视图,图3-4是椎弓根棒15的示意图。
图4是大骨盆置换装置构件结构示意图,其中图4-1是外连接套和内连接套的连接结构示意图,图4-2是连接板、插板与侧开口箱式构件的连接结构的I-I向剖视结构示意图。
图5是本发明内植后的侧视图。其中5-1是大骨盆切除后,与骶骨连接内植图,图5-2是骶骨侧翼受损时,与L5锥弓根连接内植图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的描述。
本发明由骶骨及腰椎连接装置、大骨盆置换装置、股骨及坐骨连接装置等组成。
参见附图1,股骨及坐骨连接装置采用本人发明的“人工骨盆假体”(专利申请号200420016475.1)、“人工髂骨置换装置”(专利申请号200410064519.2)中的股骨及坐骨连接装置。股骨及坐骨连接装置由球冠形杯4、人工股骨头和柄5构成,球冠形杯4下端与人工股骨头和柄5连接,上端与内连接套3连接。本装置通过人工股骨头和柄5与股骨保留骨连接。通过杯4上的螺孔6,用螺钉与坐骨和耻骨连接。杯4与人工股骨头和柄5可实现髂臼功能再造。
参见附图1,附图4-1、4-2,大骨盆置换装置由连接板1、外连接套2、内连接套3、侧开口箱式构件8和插板9构成,整体为框架结构,外连接套2与内连接套3相套接,形成可调节高度的套管结构,连接板1、插板9和侧开口箱式构件8组成可进行长度调节的抽屉式结构,侧开口箱式构件8与外连接套2为一体。外连接套2为空心圆柱,内连接套3为圆柱状,内连接套3的外侧壁上等间距地沿圆周设沟槽。外连接套2与内连接套3相套接,形成可调节高度的套管结构,利用其伸缩功能进行高度调节,位置确定后用U型卡通过外连接套2上的螺孔7和内连接套2上的沟槽锁固。其中如图2的2-1,2-2,2-3和2-4,形似反三角函数Y=Arc ctgx曲线的连接板1与外连接套2相插接,侧开口箱式构件8与外连接套2为一体,插板9与侧开口箱式构件8相插接。曲线形状的连接板1从生物力学角度符合盆弓的力作用原理,连接板1与接骨板12的夹角符合盆环形状。连接板1的侧帮和侧开口箱式构件8连接,插板9插入侧开口箱式构件8的箱体内。并在上述三构件中,沿长度等距离地设有圆形销孔。变换侧开口箱式构件8与连接板1和插板9的搭接长度,可进行本装置的长度调节,以适应被截骨段的大小,确定后用圆锥槽销锁牢。大骨盆置换装置为框架结构,在力的作用下具有较强的稳定性。
骶骨连接装置由托骨垫板11、接骨板12构成,托骨垫板11为三角形,与插板9连接,接骨板12一面与托骨垫板11对应,另一面与连接板1连接;托骨面为斜面,在矢状面的骶骨负重轴线部位托住骶骨,并用螺钉通过插板9上的螺孔10与骶骨相接固定。参见附图2-4,托骨垫板11的斜角α为18°~33°,根据设计可分成若干个型号。安装时选其一种可满足不同患者的骶骨在矢状面上与水平面的夹角。参见图2-1,图2-2,图2-3,接骨板12和连接板1为一整体,呈不规则形状。两板夹角β和γ可保证连接板1满足骨盆环轮廓,且不进入盆腔,以及骶骨粗隆在矢状面上与水平面夹角,其中角γ为115°-125°,按男女性别分几种型号。参见附图5-1,图5-2肿瘤切除后,若骶骨无损,托骨垫板11、接骨板12可从耳状面部位的前、后、上三个方面与骶骨相接,通过螺孔10、13和17用螺钉与骶骨上紧,连接位置在腰椎至骶骨矢状面的负重轴线内,对骶骨起到托、稳、固的作用,以保证患者术后行走时骶骨在负荷体重的条件下不下沉,不压迫刺激内脏。插板9亦为不规则形状,其接骨板12和连接板1的夹角β是110°~120°,插板9与托骨垫板11的夹角ω也是110°~120°。
参见图1,腰椎连接装置由连接器14、椎弓根棒15构成,椎弓根棒15一端与连接器14连接,另一端与锁钉16连接,连接器14与连接板1连接。椎弓根棒15与连接器14组成可实现骶髂关节功能再造的球轴结构。参见图5-2,肿瘤切除后,若骶骨侧翼受损,则螺孔17中设连接器14,引出椎弓根棒15,通过双U型锁钉16在L5的椎弓根处连接固定。附图5-2可视为骶骨缺损状况,在连接板1的螺孔13和插板9的螺孔10之间,加支撑螺栓。从耳状面的上下前侧四个方面托住和卡住骶骨。连接器14和椎弓根棒15的设计结构参见附图3-1、3-2、3-3、3-4,如图3-2和图3-3,连接器14I-I向不开口,II-II向开口。内植时的安装顺序是,先将螺钉18经连接器14嵌入骶骨粗隆上翼骨板;再将椎弓根棒15的球形体置入连接器14的槽中,椎弓棒体15由侧开口处伸出,指向L5椎弓根,并用专用工具将棒微调,以适应L5椎弓根的安装位置;最后上紧锁帽19和项圈20。如图3-1,椎弓根棒15与连接器14配合,形成球轴结构,内植后基本能满足人体转身的需要,实现骶骨关节功能再造。本发明通过连接器14、椎弓根棒15与第5节腰椎的椎弓根连接固定。
Claims (3)
1. 一种多功能大骨盆人工假体,由骶骨连接装置、腰椎连接装置、大骨盆置换装置、股骨及坐骨连接装置构成,其特征在于,
a、骶骨连接装置由托骨垫板(11)、接骨板(12)构成,托骨垫板(11)为三角形,与插板(9)连接,托骨面为斜面,接骨板(12)一面与托骨垫板(11)对应,另一面与连接板(1)连接;
b、腰椎连接装置由连接器(14)、椎弓根棒(15)构成,椎弓根棒(15)一端与连接器(14)连接,是可实现骶髂关节功能再造的球轴结构,另一端与锁钉(16)连接,连接器(14)与连接板(1)连接;
c、大骨盆置换装置由连接板(1)、外连接套(2)、内连接套(3)、侧开口箱式构件(8)和插板(9)构成,整体为框架结构,其中外连接套(2)与内连接套(3)相套接,形成可进行高度方向调节的套管结构,连接板(1)、插板(9)和侧开口箱式构件(8)组成可进行长度调节的抽屉式结构,其中连接板(1)与外连接套(2)相插接,侧开口箱式构件(8)与外连接套(2)为一体,插板(9)与侧开口箱式构件(8)相插接。
2. 根据权利要求1所述的多功能大骨盆人工假体,其特征在于,连接器(14)的中心槽为圆柱形,顶底两面开口,底面为弧形面,一侧帮开有槽。
3. 根据权利要求1所述的多功能大骨盆人工假体,其特征在于,椎弓根棒(15)与连接器(14)连接的一端为球状,其余部分为圆柱状。
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