CN107595444B - 一种股骨近端骨水泥假体模具及该假体的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：该模具主要包括股骨头模和与之通过卡扣连接的股骨柄模；所述股骨头模为半球形，由两个四分之一半球通过卡扣连接构成；所述股骨柄模包括颈部和柄部，由左、右对称的两部分通过卡扣相连构成。根据此模具制备的假体，更加接近于股骨头、颈、柄的生物形状，不仅缩短手术时间，减少手术风险，利于手术高质快捷完成，且提高患者在骨水泥旷置术提供更加舒适的临时支撑、更加良好的术后功能。

Description

一种股骨近端骨水泥假体模具及该假体的制作方法

技术领域

本发明涉及骨科植入物制备技术领域，具体涉及一种股骨近端骨水泥假体模具及制作该假体的方法。

背景技术

髋关节骨水泥旷置术主要应用于人工髋关节初次置换术后出现感染等并发症。人工髋关节初次置换术后出现感染时需将原假体取出，再经过骨水泥旷置术为二期关节融合或者翻修做准备。据报道，初次人工全髋关节置换术后感染发生率约为1%，但其真实的感染率可能更高。虽然使用手术室层流技术、紫外线消毒、隔离等措施可以减少感染的概率，但是随着人工全髋关节置换术（THA）日益普遍化以及人口老龄化的加剧，行THA的患者数量逐年增加，感染的患者数量也会相应增加，THA术后感染增加了患者的痛苦、延长了患者的恢复时间，也加重患者的经济负担。当前，THA术后感染或者髋关节感染的常规治疗方法是：一期清创+带抗生素的骨水泥假体旷置，二期行翻修手术。其中带抗生素的骨水泥假体在旷置术中起到很大的作用，主要为：（1）此骨水泥假体可以稳定关节，维持肢体的长度，防止关节周围软组织的挛缩，有利于二次手术，并能改善治疗效果；（2）骨水泥假体有临时固定支撑作用，利于患者在行旷置术期间，肢体能够尽可能的接近正常的活动、锻炼以及生活所需，增加患者的满意度；（3）加入骨水泥的抗生素可以长久地释放抗生素，能够维持局部的药物治疗浓度，改善全身抗菌的效果，有助于根除手术部位的感染。但该带抗生素的骨水泥假体存在以下缺点：（1）纯手工捏制假体难度高：手工制作的旷置骨水泥假体操作时间短，当前手术医师在行髋关节旷置术时，经常纯手工制作骨水泥模型，因骨水泥硬化快导致手术医师的操作时间短，通常在3-5分钟左右，在这个时间窗内，手术医师需将成团的骨水泥手工捏成合适的股骨柄形状、股骨头形状、股骨颈形状，在这么短的时间内手工捏成型操作难度大，失败率高，常需二次重新制作骨水泥，延长手术时间，增加患者手术风险；（2）手工制作旷置骨水泥模型柄侧生物形状不佳：此柄将插入股骨近端髓腔，此柄决定了骨水泥模型插入的稳定性，如此柄大小不能完全填埋近端髓腔，将造成骨水泥模型的不稳定，容易松动，造成患者下肢功能不佳，引起患者术后疼痛等不良反应；（3）手工制作旷置骨水泥模型骨水泥颈生物形状不佳，此颈决定了骨水泥模型的前倾角、颈干角、骨水泥颈模型的长度，如患者骨水泥颈制作不佳，容易造成患者下肢长短不一，如果过长容易造成患者过度肌肉拉伸，引起疼痛，过短容易造成患者肢体萎缩，二期手术困难。（4）手工制作旷置骨水泥模型骨水泥头生物形状不佳，此头决定的骨水泥模型在髋臼内的大小、包裹性、以及骨水泥头和髋关节的匹配性。总之，以往手工操作成型的骨水泥形状很难和个体生物的股骨近端髓腔、股骨颈、股骨头的大小完全服帖，造成的骨水泥模型和个体的不适应，增加了患者的疼痛，降低了患者的术后功能，影响二期的髋关节翻修手术。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种在行人工髋关节旷置术时，能够在术前测量股骨近端、股骨头大小并选择跟患者个体匹配的股骨头模和股骨柄模，基于该模型在术中制作骨水泥假体，此假体符合患者个体生物大小，股骨近端髓腔、股骨颈、股骨头的大小完全服帖，减少手术时间，增加稳定性，提高手术成功率，加强患者术后功能。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：该模具主要包括股骨头模和与之通过卡扣连接的股骨柄模；所述股骨头模为半球形，由两个四分之一半球通过卡扣连接构成；所述股骨柄模包括颈部和柄部，由左、右对称的两部分通过卡扣相连构成。

所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：该模具还包括上端为圆环状的加强钢丝；所述加强钢丝上端的圆环状部位位于股骨头模的腔体中央，下端的长钢丝位于股骨柄模的腔体中央。

所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：所述股骨柄模底部设有用于固定加强钢丝下端的固定孔。

所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：所述股骨柄模的柄部设有若干骨水泥排出孔。

所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：所述股骨头模底面设有头平台，所述股骨柄模的颈部设有颈平台，头平台和颈平台通过卡扣相连；所述头平台和颈平台各设有一圈骨水泥排出孔。

所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：所述股骨柄模的颈部和柄部的夹角为127°。

一种股骨近端骨水泥假体的制作方法，其特征在于主要包括如下步骤：

1）制作上述骨水泥股骨假体模具；股骨头模的尺寸为直径为40-70mm半球形；股骨柄模的长度为100-140mm；

2）根据患者的股骨大小，选择相应尺寸的股骨头模和股骨柄模：术前拍摄与患者骨盆和患侧髋关节同等大小的X片，根据X片测量股骨近端及股骨头大小，选择相应尺寸的股骨头模和股骨柄模；

3）调制骨水泥：在骨水泥粉末中加入抗生素，比例为：每20g骨水泥加入万古霉素1.0g，充分混合后，加入骨水泥液搅拌至面团状，注入预制的模具；

4）制备骨水泥假体：待骨水泥进入拉丝期后，分别将骨水泥放入股骨柄模的左、右两面和股骨头模的左、右四分之一半球；然后将股骨柄模的左、右两面和股骨头模的左、右四分之一半球分别通过卡扣相互拼接，多余的骨水泥通过骨水泥排出孔排出；

5）拆卸模具：待骨水泥硬化后，再将骨水泥股骨柄模具和骨水泥股骨头模具通过卡扣拆解，得到骨水泥假体。

上述的股骨近端骨水泥假体，其经术前测量，能够准确地确定术中将应用何种大小的骨水泥模具，最后可以选择合适大小的骨水泥模具装置，术中可应用髓腔锉将股骨近端髓腔锉开至合适大小，使用时将带抗生素的骨水泥置入模具中，即可形成合适形状的旷置骨水泥，其不仅能精确测量需要旷置的骨水泥大小，又能形成合适的形状，此形状更加接近于股骨头、颈、柄的生物形状，不仅缩短手术时间，减少手术风险，利于手术高质快捷完成，且提高患者在骨水泥旷置术提供更加舒适的临时支撑、更加良好的术后功能。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：（1）术前测量，可基本确定应用骨水泥旷置假体的大小。（2）骨水泥旷置假体制作简单，即将搅拌成团的骨水泥挤压进入骨水泥股骨柄、股骨头的模具内即可形成大小合适的骨水泥旷置模型，一次成型，减少旷置骨水泥假体制作时间。（3）加入抗生素的骨水泥，能够持久释放抗生素，有效控制感染，有利于治疗及二期手术。（4）制作成型的旷置骨水泥假体，形状更加接近于股骨头、颈、柄的生物形状，与患者匹配度极佳，不易松动，有效维持肢体长度，提供肢体支撑，减少患肢短缩、挛缩，减少了患者的疼痛，增加了患者的术后功能，为将来二期的髋关节翻修手术打好充分的基础。

附图说明

图1为本发明的正面结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图；

图3为本发明头平台和颈平台的仰视结构示意图；

图中：1-股骨头模；2-股骨柄模；2-1-颈部；2-2-柄部；3-加强钢丝；4-固定孔；5-骨水泥排出孔；6-头平台；7-颈平台。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

本发明设计了一种股骨近端骨水泥假体模具，该模具主要包括股骨头模1和股骨柄模2两部分（如图1、图2）；骨头模1和股骨柄模2通过卡扣连接；所述股骨头模1为半球形，由左、右两个四分之一半球通过卡扣连接构成；股骨柄模2包括颈部2-1和柄部2-2，由左、右对称的两部分通过卡扣相连构成。股骨柄模的形状与人体股骨柄相似。

为了得到更具有支撑力和整体性能的股骨近端骨水泥假体，该模具还包括上端为圆环状的加强钢丝3，该加强钢丝3上端的圆环状部位位于股骨头模1的腔体中央，下端的2根长钢丝位于股骨柄模2的腔体中央；股骨柄模2底部（即远端）设有用于固定加强钢丝下端的固定孔4。股骨头模1底面设有头平台6，股骨柄模的颈部2-1设有颈平台7，头平台6和颈平台7通过卡扣相连（见图1、图3）。股骨柄模的颈部2-1和柄部2-2的夹角为127°。

为了实现骨水泥完全填充模具并填充均匀，在股骨柄模的柄部2-2设有若干骨水泥排出孔5；头平台6和颈平台7上也各设有一圈骨水泥排出孔5（见图1、图3）。

股骨头模1的尺寸为直径为40-70mm半球形；股骨柄模2的长度为100-140mm；分别需制备若干个型号的股骨头模和股骨柄模。

不同患者选择不同型号的股骨头模和股骨柄模，方法如下：术前拍摄与患者骨盆和患侧髋关节同等大小的X片，根据X片测量股骨近端及股骨头大小，选择相应尺寸的股骨头模和股骨柄模。

本发明所设计的股骨近端骨水泥假体的制作方法如下：1、术前准备：术前需将患者骨盆、患侧髋关节拍摄和患者身体1:1大小的X片，利用和骨水泥假体模具形成装置相匹配的测量工具测量股骨近端及股骨头大小，这样术前即基本可以确定患者的股骨近端及股骨头的大小，选择合适型号的骨水泥股骨假体模具。2、术中：前期步骤和常规髋关节置换术基本一致，将股骨近端用和骨水泥假体模具形成装置相匹配的髓腔锉锉型，利用髓腔锉的型号来确定骨水泥股骨柄模具的型号大小，利用术前测量或者术中直接利用游标卡尺测量股骨头的大小来确定骨水泥股骨头模具，接下来搅拌加入抗生素的骨水泥，比例为：每20g骨水泥加入万古霉素1.0g，视患者体积应用2到3份骨水泥，充分混合后，加入骨水泥液搅拌至面团状，待骨水泥进入拉丝期后，分别将骨水泥放入骨水泥股骨柄模的左、右两面和骨水泥股骨头模的四分之一半球的左、右两面（放入的骨水泥需尽可能的填满模具中，且放入的骨水泥量应稍多于模具的体积），将加强钢丝3插入固定孔内并调整上部的位置，使其尽可能位于中央位置。然后将骨水泥股骨柄模的左、右两面通过卡扣相互拼接，多余的骨水泥通过骨水泥排出孔5排出，股骨柄模上的排出孔最好纵向排列，接缝两侧各一列。接下来将骨水泥股骨柄模的颈平台7和骨水泥股骨头模头平台6进行连接，多余的骨水泥通过骨水泥排出孔5排出。当然，也可以将左、右两面股骨柄模先组装好，左、右两面股骨头模先组装好，再装入加强钢丝3，然后将骨水泥分别注入股骨头模和股骨柄模，最后在将股骨头模和股骨柄模进行拼接。待骨水泥硬化后，再将骨水泥股骨柄模具和骨水泥股骨头模具通过卡扣拆解，最终成型临时旷置的骨水泥模型（即骨水泥假体），将骨水泥模型置入髋臼，后缝合，完成手术。此模型符合患者个体生物大小，因增加了钢丝，更加稳定、耐用，减少手术时间，提高手术成功率，加强患者术后的功能，减少患者的痛苦，促进患者的恢复。

本设计具有如下优点：（1）术前测量，可基本确定应用骨水泥旷置假体的大小。（2）骨水泥旷置假体制作简单，即将搅拌成团的骨水泥挤压进入骨水泥股骨柄、股骨头的模具内即可形成大小合适的骨水泥旷置模型，一次成型，减少旷置骨水泥假体制作时间。（3）加入抗生素的骨水泥，能够持久释放抗生素，有效控制感染，有利于治疗及二期手术。（4）制作成型的旷置骨水泥假体，形状更加接近于股骨头、颈、柄的生物形状，与患者匹配度极佳，不易松动，有效维持肢体长度，提供肢体支撑，减少患肢短缩、挛缩，减少了患者的疼痛，增加了患者的术后功能，为将来二期的髋关节翻修手术打好充分的基础。

Claims (6)

1.一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：该模具主要包括股骨头模（1）和与之通过卡扣连接的股骨柄模（2）；所述股骨头模（1）为半球形，由两个四分之一半球通过卡扣连接构成；所述股骨柄模（2）包括颈部（2-1）和柄部（2-2），由左、右对称的两部分通过卡扣相连构成；所述股骨头模底面设有头平台（6），所述股骨柄模的颈部（2-1）设有颈平台（7），头平台和颈平台均为环形且两者通过卡扣相连，构成半球形股骨头模的底面；所述头平台和颈平台各设有一圈骨水泥排出孔（5）。

2.根据权利要求1所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：该模具还包括上端为圆环状的加强钢丝（3）；所述加强钢丝（3）上端的圆环状部位位于股骨头模（1）的腔体中央，下端的长钢丝位于股骨柄模（2）的腔体中央。

3.根据权利要求1所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：所述股骨柄模（2）底部设有用于固定加强钢丝下端的固定孔（4）。

4.根据权利要求1所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：所述股骨柄模的柄部（2-2）设有若干骨水泥排出孔（5）。

5.根据权利要求1所述的一种股骨近端骨水泥假体模具，其特征在于：所述股骨柄模的颈部（2-1）和柄部（2-2）的夹角为127°。

6.一种股骨近端骨水泥假体的制作方法，其特征在于主要包括如下步骤：

1）制作如权利要求1-5中任意一项所述的骨水泥股骨假体模具；股骨头模（1）的尺寸为直径为40-70 mm半球形；股骨柄模（2）的长度为100-140 mm；

2）根据患者的股骨大小，选择相应尺寸的股骨头模（1）和股骨柄模（2）：术前拍摄与患者骨盆和患侧髋关节同等大小的X片，根据X片测量股骨近端及股骨头大小，选择相应尺寸的股骨头模和股骨柄模；

3）调制骨水泥：在骨水泥粉末中加入抗生素，比例为：每20 g骨水泥加入万古霉素1.0g，充分混合后，加入骨水泥液搅拌至面团状，注入预制的模具；

4）制备骨水泥假体：待骨水泥进入拉丝期后，分别将骨水泥放入股骨柄模的左、右两面和股骨头模的左、右四分之一半球；然后将股骨柄模的左、右两面和股骨头模的左、右四分之一半球分别通过卡扣相互拼接，多余的骨水泥通过骨水泥排出孔排出；

5）拆卸模具：待骨水泥硬化后，再将骨水泥股骨柄模具和骨水泥股骨头模具通过卡扣拆解，得到骨水泥假体。