CN108670506A - 悬挂式定制组配式全骶骨假体及定制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种悬挂式定制组配式全骶骨假体及定制方法，该悬挂式定制组配式全骶骨假体包括假体主体、右髂翼固定件、左髂翼固定件。本发明的优点在于悬挂式定制组配式全骶骨假体可以很快促成骨细胞生成，促进骨融合，恢复骶骨的功能，达到重建腰骶髂关节稳定的目的。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种悬挂式定制组配式全骶骨假体及定制方法。
背景技术
骶骨是腰椎和骨盆连接体，起到承上启下的作用。骶骨恶性肿瘤和侵袭性肿瘤病人增多，随着医学技术和科技进步，全骶骨肿瘤切除或分块切除技术已广泛开展，患者生存期延长，骶骨切除后可以旷置和重建，旷置患者和传统钉棒植骨重建患者并发症多。传统重建方式手术时间长、无法完全模仿原有生物力学结构、难以满足人体原始骨盆解剖的生物力学传导、机械支撑力不足、骨质缺损、植骨吸收、钉棒容易发生断裂或松动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬挂式定制组配式全骶骨假体，以克服现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种悬挂式定制组配式全骶骨假体，包括：
假体主体，所述假体主体形成有贴合腰椎下终板的第一融合面，所述假体主体中间开设有多个螺纹孔，所述螺纹孔轴向延伸至腰椎内部；
右髂翼固定件，所述右髂翼固定件延伸于所述假体主体右侧，所述右髂翼固定件顶部形成有右钩体，所述右钩体勾住右髂翼，所述右髂翼固定件贴合所述右髂翼的侧面形成有第二融合面，所述第二融合面延伸至所述右钩体内表面；
左髂翼固定件，所述左髂翼固定件转动可拆卸连接于所述假体主体左侧，所述左髂翼固定件沿左髂翼延伸方向转动，所述左髂翼固定件顶部形成有左钩体，所述左钩体勾住左髂翼，所述左髂翼固定件贴合所述左髂翼的侧面形成有第三融合面，所述第三融合面延伸至所述左钩体内表面。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述左髂翼固定件连接于于所述假体主体的一端形成有内套筒，所述假体主体连接于所述左髂翼固定件的一端形成有套住所述内套筒的外套筒，所述外套筒表面为第一锯齿面，所述左髂翼固定件形成有贴合所述第一锯齿面的第二锯齿面。
更优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述内套筒轴心处设置有一固定螺钉，所述固定螺钉连接固定所述左髂翼固定件与所述假体主体。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述腰椎下终板为第五腰椎下终板。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述第一融合面直径为所述腰椎下终板直径的2/3。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述螺纹孔设置有两个，该两个螺纹孔内分别设置有第一松质骨螺钉与第一锁定接骨螺钉，所述第一松质骨螺钉与第一锁定接骨螺钉轴向平行并且分别延伸并固定于第五腰椎椎体。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述假体主体、右髂翼固定件与左髂翼固定件分别针对患者所需大小采用3D打印技术定制。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述第一融合面、第二融合面与第三融合面均为多孔结构，孔隙率为40％～80％，孔隙直径为300～700μm，平均硬度≥260HV104，所述多孔结构为蜂窝状结构。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述左钩体表面形成有多个第二松质骨螺钉孔，所述右钩体表面形成有多个第三松质骨螺钉孔，所述第二融合面表面形成有多个第二锁定接骨螺钉孔，所述第三融合面表面形成有多个第三锁定接骨螺钉孔。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述第二融合面与第三融合面背面分别形成有腰椎钉固定孔。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体中，所述右髂翼固定件、左髂翼固定件侧边分别形成有多个缝合孔，所述左钩体与右钩体表面分别形成有多个定位孔。
相应的，本申请实施例还公开了一种悬挂式定制组配式全骶骨假体的定制方法，包括如下步骤：
S1将患者骶骨CT和MRI影像资料通过医学影像软件mimics进行重建，确定骶骨肿瘤边界和切除范围，测量和确定患者骶骨的外观尺寸，在UG建模软件中，根据测量的患者骶骨尺寸绘制所述假体主体、右髂翼固定件、左髂翼固定件的原始模型，完成所述假体主体、右髂翼固定件、左髂翼固定件的三维模型的构建；
S2将上述三维模型导入到Magics软件中，利用切片软件对步骤S1中所述假体主体、右髂翼固定件、左髂翼固定件的三维模型进行多孔结构的切片处理，得到带有多孔结构的模型数据；
S3将步骤S2中得到带有多孔结构的模型数据导入3D打印设备中，制备悬挂式定制组配式全骶骨假体打印毛坯件；
S4对步骤S3中得到的打印毛坯件进行清粉及去支撑处理，通过机械加工最后得到悬挂式定制组配式全骶骨假体成品。
优选的，在上述的悬挂式定制组配式全骶骨假体的定制方法中，所述3D打印设备中打印材料为钛合金粉末，粒径为45μm～105μm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、可以很快促成骨细胞生成，促进骨融合，恢复骶骨的功能，达到重建腰骶髂关节稳定的目的；
2、在骶骨重建时，能够实现依据患者原始数据、原位重建、定制设计伸长，腰骶部的应力传导符合生物力学、机械链接和生物长入结合、稳定性好，定制假体同髂骨截骨面和腰椎下终板无缝对接；
3、分体式和光面设计，保证骶神经的无张力，减少术后神经刺激；
4、均为3D打印技术制造而成，原位固定重建、匹配性好，骨长入微孔设计保证生物融合；
5、形状设计和螺钉方向设计符合骶骨髂骨延续、骨盆髂耻线和髂坐线的力学传递，具有最佳的力学分布；
6、椎体螺钉和髂骨螺钉设计均为加压钉和锁定钉联合匹配，保证假体骨长入微孔和骨质的紧密结合，保证机械结合和生物长入的延续性；
7、锯齿套筒螺钉锁定装置，保证灵活性和稳定性结合，，防止了定制的假体可能存在的偏差。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中悬挂式定制组配式全骶骨假体的立体图；
图2所示为本发明具体实施例中另一视角下的悬挂式定制组配式全骶骨假体的立体图；
图3所示为本发明具体实施例中悬挂式定制组配式全骶骨假体的拆装图；
图4所示为安装悬挂式定制组配式全骶骨假体后的人体后视图；
图5所示为安装悬挂式定制组配式全骶骨假体后的人体正视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
结合图1-5所示，悬挂式定制组配式全骶骨假体包括：
假体主体300，假体主体300形成有贴合腰椎下终板的第一融合面310，假体主体300中间开设有多个螺纹孔，螺纹孔轴向延伸至腰椎内部；
右髂翼固定件100，右髂翼固定件100延伸于假体主体300右侧，右髂翼固定件100顶部形成有右钩体120，右钩体120勾住右髂翼，右髂翼固定件100贴合右髂翼的侧面形成有第二融合面110，第二融合面110延伸至右钩体120内表面；
左髂翼固定件200，左髂翼固定件200转动可拆卸连接于假体主体300左侧，左髂翼固定件200沿左髂翼延伸方向转动，左髂翼固定件200顶部形成有左钩体220，左钩体220勾住左髂翼，左髂翼固定件200贴合左髂翼的侧面形成有第三融合面210，第三融合面210延伸至左钩体220内表面。
腰椎下终板为第五腰椎400下终板。螺纹孔设置有两个，分别为第一松质骨螺钉孔320与第一锁定接骨螺钉孔330，并且分别设置有第一松质骨螺钉与第一锁定接骨螺钉，第一松质骨螺钉与第一锁定接骨螺钉轴向平行并且分别延伸并固定于第五腰椎400椎体。
实施手术时，首先将具有肿瘤部位的髂骨、骶骨及连接附近处切除，根据切除的需求通过3D打印技术定制本假体，将适合个体的假体在患者体内连接，通过将左髂翼固定件与假体主体之间转动调整来实现最优替换，通过左髂翼固定件贴合并勾住左髂骨，右髂翼固定件贴合并勾住有髂骨，假体主体贴合第五腰椎下终板并用松质骨螺钉、锁定接骨螺钉孔来将假体主体与腰椎固定，实现最终三者之间的固定。
进一步地，左髂翼固定件200连接于于假体主体300的一端形成有内套筒230，假体主体300连接于左髂翼固定件200的一端形成有套住内套筒230的外套筒340，外套筒340表面为第一锯齿面341，左髂翼固定件200形成有贴合第一锯齿面341的第二锯齿面231。内套筒230轴心处设置有一固定螺钉(图未视)，固定螺钉连接固定左髂翼固定件200与假体主体300。
一侧的左髂翼固定件可以转动，实现了手术固定时的微调，防止了定制的假体可能存在的偏差。当然也可以实现右髂翼固定件的转动，左髂翼固定件与假体主体一体成型的方式，或者左右髂翼固定件均可以转动的形式，都应当属于本申请的范围。
进一步地，第一融合面310直径为第五腰椎400下终板直径的2/3。
进一步地，第一融合面310、第二融合面110与第三融合面210均为多孔结构，孔隙率为40％～80％，孔隙直径为300～700μm，平均硬度≥260HV104，多孔结构为蜂窝状结构。
切除后与假体的接触面均为轻质多孔结构面，并且孔隙率与骨面一致，促进了骨质生长。
进一步地，左钩体220表面形成有多个第二松质骨螺钉孔221，右钩体120表面形成有多个第三松质骨螺钉孔121，第二融合面110表面形成有多个第二锁定接骨螺钉孔111，第三融合面210表面形成有多个第三锁定接骨螺钉孔211。
将左右两个髂翼固定件进一步与两边的髂骨通过骨螺钉固定。
进一步地，第二融合面110与第三融合面210背面分别形成有腰椎钉固定孔500。
将左右两个髂翼固定件通过螺钉进一步与腰椎固定，实现假体整体与髂骨、腰椎的进一步固定。
进一步地，右髂翼固定件100、左髂翼固定件200侧边分别形成有多个缝合孔600，左钩体220与右钩体120表面分别形成有多个定位孔700。
方便实施手术时的定位，并且通过缝合孔缝合后进一步固定。
相应的，本实施例还公开了一种悬挂式定制组配式全骶骨假体的定制方法，包括如下步骤：
S1将患者骶骨CT和MRI影像资料通过医学影像软件mimics进行重建，确定骶骨肿瘤边界和切除范围，测量和确定患者骶骨的外观尺寸，在UG建模软件中，根据测量的患者骶骨尺寸绘制假体主体300、右髂翼固定件100、左髂翼固定件200的原始模型，完成假体主体300、右髂翼固定件100、左髂翼固定件200的三维模型的构建；
S2将上述三维模型导入到Magics软件中，利用切片软件对步骤S1中假体主体300、右髂翼固定件100、左髂翼固定件200的三维模型进行多孔结构的切片处理，得到带有多孔结构的模型数据；
S3将步骤S2中得到带有多孔结构的模型数据导入3D打印设备中，制备悬挂式定制组配式全骶骨假体打印毛坯件；
S4对步骤S3中得到的打印毛坯件进行清粉及去支撑处理，通过机械加工最后得到悬挂式定制组配式全骶骨假体成品。
进一步地，3D打印设备中打印材料为钛合金粉末，粒径为45μm～105μm。
材质优选为钛合金，当然采用其他材质的材料都应当属于本申请的范围。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (13)
1.一种悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，包括：
假体主体，所述假体主体形成有贴合腰椎下终板的第一融合面，所述假体主体中间开设有多个螺纹孔，所述螺纹孔轴向延伸至腰椎内部；
右髂翼固定件，所述右髂翼固定件延伸于所述假体主体右侧，所述右髂翼固定件顶部形成有右钩体，所述右钩体勾住右髂翼，所述右髂翼固定件贴合所述右髂翼的侧面形成有第二融合面，所述第二融合面延伸至所述右钩体内表面；
左髂翼固定件，所述左髂翼固定件转动可拆卸连接于所述假体主体左侧，所述左髂翼固定件沿左髂翼延伸方向转动，所述左髂翼固定件顶部形成有左钩体，所述左钩体勾住左髂翼，所述左髂翼固定件贴合所述左髂翼的侧面形成有第三融合面，所述第三融合面延伸至所述左钩体内表面。
2.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述左髂翼固定件连接于于所述假体主体的一端形成有内套筒，所述假体主体连接于所述左髂翼固定件的一端形成有套住所述内套筒的外套筒，所述外套筒表面为第一锯齿面，所述左髂翼固定件形成有贴合所述第一锯齿面的第二锯齿面。
3.根据权利要求2所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述内套筒轴心处设置有一固定螺钉，所述固定螺钉连接固定所述左髂翼固定件与所述假体主体。
4.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述腰椎下终板为第五腰椎下终板。
5.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述第一融合面直径为所述腰椎下终板直径的2/3。
6.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述螺纹孔设置有两个，该两个螺纹孔内分别设置有第一松质骨螺钉与第一锁定接骨螺钉，所述第一松质骨螺钉与第一锁定接骨螺钉轴向平行并且分别延伸并固定于第五腰椎椎体。
7.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述假体主体、右髂翼固定件与左髂翼固定件分别针对患者所需大小采用3D打印技术定制。
8.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述第一融合面、第二融合面与第三融合面均为多孔结构，孔隙率为40％～80％，孔隙直径为300～700μm，平均硬度≥260HV104，所述多孔结构为蜂窝状结构。
9.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述左钩体表面形成有多个第二松质骨螺钉孔，所述右钩体表面形成有多个第三松质骨螺钉孔，所述第二融合面表面形成有多个第二锁定接骨螺钉孔，所述第三融合面表面形成有多个第三锁定接骨螺钉孔。
10.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述第二融合面与第三融合面背面分别形成有腰椎钉固定孔。
11.根据权利要求1所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体，其特征在于，所述右髂翼固定件、左髂翼固定件侧边分别形成有多个缝合孔，所述左钩体与右钩体表面分别形成有多个定位孔。
12.权利要求1-11任一所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体的定制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1将患者骶骨CT和MRI影像资料通过医学影像软件mimics进行重建，确定骶骨肿瘤边界和切除范围，测量和确定患者骶骨的外观尺寸，在UG建模软件中，根据测量的患者骶骨尺寸绘制所述假体主体、右髂翼固定件、左髂翼固定件的原始模型，完成所述假体主体、右髂翼固定件、左髂翼固定件的三维模型的构建；
S2将上述三维模型导入到Magics软件中，利用切片软件对步骤S1中所述假体主体、右髂翼固定件、左髂翼固定件的三维模型进行多孔结构的切片处理，得到带有多孔结构的模型数据；
S3将步骤S2中得到带有多孔结构的模型数据导入3D打印设备中，制备悬挂式定制组配式全骶骨假体打印毛坯件；
S4对步骤S3中得到的打印毛坯件进行清粉及去支撑处理，通过机械加工最后得到悬挂式定制组配式全骶骨假体成品。
13.根据权利要求12所述的悬挂式定制组配式全骶骨假体的定制方法，其特征在于，所述3D打印设备中打印材料为钛合金粉末，粒径为45μm～105μm。
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