CN105581859A - 上肢多功能固定骨干假体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上肢多模式固定骨干假体，包括假体柄A、假体柄B和外侧多功能钢板，假体柄A一端呈阶梯形结构，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔，另一端为髓腔柄；假体柄B一端对称设有阶梯形结构，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔，另一端为髓腔柄；外侧多功能钢板为8孔直型锁钉加压钢板，通过螺钉与假体柄A和假体柄B连接。本发明可避免异体骨移植重建后感染、骨不连、延迟愈合等并发症，使用寿命长，生物力学强度好，稳定性强，具有防旋、防松动、抗牵拉等优点，早期并发症发生率较低。
Description
技术领域
本发明涉及人工假体置换技术领域，尤其涉及一种应用于上肢骨干部原发或转移性恶性骨肿瘤切除后、创伤、炎症所形成的大段结构性骨缺损重建的骨干多模式固定假体。
背景技术
原发性与继发性恶性骨肿瘤是严重威胁患者生存与生活质量的运动系统肿瘤病变。随着外科手术技术的发展，肿瘤影像技术的革新以及恶性骨肿瘤患者新辅助化疗的开展，保肢手术已成为治疗恶性骨肿瘤的共识。发生于四肢长骨干的恶性骨肿瘤，临床上需遵循广泛切除的原则，因此，肿瘤切除后的骨干缺损如何重建备受关注。同时严重创伤、炎症形成的大段结构性骨缺损临床中也需要进行重建，以恢复肢体功能。目前常用骨缺损重建方式包括大段同种异体骨移植、自体骨移植等。但同种异体骨移植长发生骨不连、感染、免疫排斥反应等并发症；而自体骨移植来源有限，不能满足较大范围的骨缺损重建，且生物力学强度较差。因此，提供早期肢体功能活动、尽早提高患者生活质量的重建方式更具吸引力。
二十世纪七十年代，节段型假体开始应用于四肢骨干肿瘤切除后的重建。传统节段型假体主要部件由远端髓腔柄、近端髓腔柄和2枚连接螺栓组成，重建骨缺损时将远、近端髓腔柄插入对应的髓腔内并通过骨水泥固定，螺栓连接组合。这种髓内固定的假体不需要重建关节和关节周围韧带及肌肉附着点，对关节周围软组织影响较小，保留了原有关节的功能，最重要的是可早期获得肢体功能活动、早起负重，相对于其他重建方式具有革命性意义。但目前对于节段型假体的临床回顾性分析发现，节段型假体在四肢骨干的适用范围不明确，且设计简单，制作不精，因此，发生松动、断裂、假体周围骨折等并发症较多，使用也不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前传统节段型假体无明确临床应用范围，以及由于假体涉及缺陷造成假体发生松动、断裂、假体周围骨折等并发症发生率较高。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种上肢多模式固定骨干假体，包括用于插入对应骨髓腔内并通过骨水泥固定的假体柄A(1)、假体柄B(2)，还包括分别连接所诉假体柄A和假体柄B的螺栓和外侧多功能钢板(3)，假体柄A(1)一端呈阶梯形结构(11)，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔(12)和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔(13)，另一端为髓腔柄(14)。假体柄B(2)一端对称设有阶梯形结构(21)，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔(22)和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔(23)，另一端为髓腔柄(24)。外侧多功能钢板(3)设有8个螺钉孔(31-38)，中间两个螺钉孔(34，35)分别于假体柄A(1)和假体柄B(2)的螺钉孔(13，23)通过螺钉(4)连接，其余6个螺钉孔(31，32，33，36，37，38)通过螺钉(4)与骨干连接。
所述的上肢多模式固定骨干假体，髓腔柄(14)和髓腔柄(24)的外表面分别对称设有3个用于抗旋转的沟槽(15)和沟槽(25)。
所述的上肢多模式固定骨干假体，还包括与假体柄A(1)和假体柄B(2)连接的外侧多功能钢板(3)，所述外侧多功能钢板(3)为8孔直型锁定加压钢板，位于假体柄A(1)和假体柄B(2)的同侧，其中两个螺钉孔(34，35)分别与假体柄A(1)和假体柄B(2)的螺钉孔(13，23)通过螺钉(4)连接，同时可遮挡假体柄A(1)中的2个螺栓孔(12)。
本发明上肢多模式固定骨干假体可有效避免由于异体骨移植重建后感染、骨不连、延迟愈合等并发症，同时假体使用寿命长，重建手术操作相对简单，生物力学强度好，稳定性强，具有防旋、防松动、抗牵拉等优点，早期并发症发生率低。
附图说明
附图1所示为假体柄A的主视图
附图2所示为假体柄A的右视图
附图3所示为假体柄B的主视图
附图4所示为假体柄B的右视图
附图5所示为外侧多功能钢板的主视图和右视图
附图6所示为螺钉(4)主视图
附图7所示为上肢多模式固定骨干假体实施案例的结构示意图
附图8所示为上肢多模式固定骨干假体实施案例的使用状态图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明上肢多模式固定骨干假体主要部件为假体柄A(1)、假体柄B(2)和外侧多功能钢板(3)。假体柄A(1)、假体柄B(2)是固定假体的主要结构，分别将它们插入对应的髓腔内并通过骨水泥固定。
如图1所示为假体柄A的主视图，图2为假体柄A的右视图，假体柄A(1)一端呈阶梯形结构(11)，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔(12)和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔(13)，另一端为髓腔柄(14)。髓腔柄(14)的外表面分别对称设有3个用于抗旋转的沟槽(15)。
如图3所示为假体柄B的主视图，图4为假体柄B的右视图，假体柄B(2)一端对称设有阶梯形结构(21)，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔(22)和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔(23)，另一端为髓腔柄(24)。髓腔柄(24)的外表面分别对称设有3个用于抗旋转的沟槽(25)。
如图5所示为外侧多功能钢板的主视图，外侧多功能钢板(3)设有8个螺钉孔(31-38)，中间两个螺钉孔(34，35)分别于假体柄A(1)和假体柄B(2)的螺钉孔(13，23)通过螺钉(4)连接，其余6个螺钉孔(31，32，33，36，37，38)通过螺钉(4)与骨干连接。
如图6所示为螺钉主视图，外侧多功能钢板(3)的6个螺钉孔(31，32，33，36，37，38)通过螺钉(4)与骨干连接。
如图7所示为重建骨干中部区域假体的结构示意图，其主要部件为假体柄A(1)、假体柄B(2)和外侧多功能钢板(3)。由于上肢骨为非负重骨，肢体对假体造成拉伸、旋转应力，故增加外侧多功能钢板提供垂直及旋转稳定。假体柄A(1)和假体柄B(2)通过2个螺栓固定组合为一体，外侧多功能钢板(3)与假体柄A(1)和假体柄B(2)的螺钉孔(13，23)通过螺钉(4)固定连接。外侧多功能钢板(3)位于假体柄A(1)和假体柄B(2)的同侧。
如图8所示为重建骨干中部区域假体的使用状态图，其中假体(5)位于上肢骨(6)的中部区域，外侧多功能钢板通过螺钉与骨干的远近端区域分别固定连接。
本发明上肢多模式骨干假体具有如下设计特点：
(1)组配式设计
目前使用的节段型假体多采用定制式，即假体厂家需要根据医生提供的骨干髓腔直径、残余髓腔长度及预切除骨肿瘤长度等数据进行制作，制作好后再行手术。但术中往往出现因髓腔直径测量不准确、骨肿瘤需扩大切除范围等突发情况，而定制式假体不能灵活应变而造成手术失败。针对这种问题，本发明提供一种骨干假体通过柄直径和柄长度的任意组配以及辅助固定系统的选用可满足骨干的个体差异和不同位置的骨缺损。
(2)外侧钢板多功能设计
由于上肢骨为非负重骨，肢体对假体造成拉伸、旋转应力，易导致假体松动、断裂和假体周围骨折，外侧多功能钢板提供垂直及旋转稳定，防止假体松动。外侧多功能钢板为锁定加压钢板，为弹性固定，且采用6个单皮质锁钉螺钉固定于骨干，减少了螺钉部位的应力集中，降低假体断裂和周围骨折的风险。外侧多功能钢板可遮挡假体柄A中的2个螺栓孔，防止螺栓退钉，造成假体失效。
(3)沟槽设计
本发明肱骨干组配式假体的假体柄A(1)和假体柄B(2)的髓腔柄(15)和髓腔柄(25)采用三沟槽设计提高其抗旋转性。假体柄直径＞12mm，沟槽深度2mm；假体柄直径＜10mm，沟槽深度1.5mm。假体柄与重建节段的连接部位采用圆弧形设计。这种设计避免了假体柄与重建节段连接部分的应力集中。在本次假体设计中，肱骨的假体半径R为3mm。将肱骨干组配式假体柄设计成锥形结构，即柄的根部直径大于柄的末端1-1.5mm，这种结构可以减少因应力过大而造成假体柄与假体中部的移行处断裂的几率。
(4)假体柄定制式设计
由于身高、性别不同，骨髓腔的长度、直径和截面形状都会有所不同，，为了使假体柄与髓腔获得满意的匹配度，需要对假体柄进行定制式设计。在影像学需精确测量残余髓腔的长度和直径，假体柄直径应该是残余髓腔最窄处减去2mm。
本发明上肢组配式骨干假体的有益效果：
(1)手术操作相对简单、住院时间较短：由于多功能固定骨干假体只需将假体柄A和假体柄B插入髓腔并螺栓固定即可，而大段异体骨切除瘤体重建后需要再加装外固定保护，自体骨移植也需要先取出供体骨等步骤而增加了手术时间。本发明可应用于上肢骨干部原发或转移性恶性骨肿瘤切除后、创伤、炎症所形成的大段结构性骨缺损。
(2)生物力学强度好，术后即可活动：上肢组配式骨干假体置换后的最大应力强度、旋转刚度和强度，明显优于异体骨或骨水泥+髓内钉固定。
(3)假体使用寿命较长，早起并发症发生率低：本发明假体柄越长，重建后骨干和骨水泥受到的应力越小，长柄假体的稳定性好，不易发生无菌性松动和骨折。
(4)假体具有垂直及旋转稳定性：由于上肢骨为非负重骨，肢体对假体造成拉伸、旋转应力，外侧固定钢板提供垂直及旋转稳定，防止假体松动。
(5)外侧多功能钢板减少应力集中：锁钉钢板为弹性固定，且采用单皮质锁钉螺钉固定，减少了螺钉部位的应力集中，降低假体断裂和周围骨折的风险。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (4)
1.一种上肢多模式固定骨干假体，包括假体柄A(1)、假体柄B(2)和外侧多功能钢板(3)。
所述假体柄A(1)一端呈阶梯形结构(11)，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔(12)和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔(13)，另一端为髓腔柄(14)。
所述假体柄B(2)一端对称设有阶梯形结构(21)，阶梯形结构的阶梯面还分别设有2个螺栓孔(22)和1个与外侧多功能钢板结合的螺钉孔(23)，另一端为髓腔柄(24)。
所述外侧多功能钢板(3)设有8个螺钉孔(31-38)，中间两个螺钉孔(34，35)分别于假体柄A(1)和假体柄B(2)的螺钉孔(13，23)通过螺钉(4)连接，其余6个螺钉孔(31，32，33，36，37，38)通过螺钉(4)与骨干连接。
2.根据权利要求1所述的上肢多模式固定骨干假体，其特征在于：所述髓腔柄(14)的外表面分别对称设有3个用于抗旋转的沟槽(15)。
3.根据权利要求1所述的上肢多模式固定骨干假体，其特征在于：所述髓腔柄(24)的外表面分别对称设有3个用于抗旋转的沟槽(25)。
4.根据权利要求1到3项任一所述的上肢多模式固定骨干假体，其特征在于：还包括与假体柄A(1)和假体柄B(2)连接的外侧多功能钢板(3)，所述外侧多功能钢板(3)为8孔直型锁定加压钢板，位于假体柄A(1)和假体柄B(2)的同侧，其中两个螺钉孔(34，35)分别与假体柄A(1)和假体柄B(2)的螺钉孔(13，23)通过螺钉(4)连接，同时可遮挡假体柄A(1)中的2个螺栓孔(12)。
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