CN109077831A

CN109077831A - 胸骨假体装置

Info

Publication number: CN109077831A
Application number: CN201811236713.2A
Authority: CN
Inventors: 庞博
Original assignee: Beijing AK Medical Co Ltd
Current assignee: Beijing AK Medical Co Ltd
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2018-12-25

Abstract

本发明提供了一种胸骨假体装置，该胸骨假体装置包括：胸骨部；多个肋骨部，多个肋骨部安装在胸骨部上，多个肋骨部一一对应地设置在多个人体肋骨的外侧；假体融合部，假体融合部设置在一个或多个肋骨部的内侧。恢复期，假体融合部会在肋骨部生长的过程中与生长出来的骨质融合生长成一体，最终长成一相对稳定并具有生物活性的支撑结构，同时这种支撑结构还可以造成对周围血运的刺激，促进受损软骨的修复。

Description

胸骨假体装置

技术领域

本发明涉及胸骨假体技术领域，具体而言，涉及一种胸骨假体装置。

背景技术

胸骨是位于胸前壁正中的扁骨，形似短剑，分为柄、体、剑突三部。胸骨两侧与肋骨相连接，构成胸廓，对保护纵膈及胸腔内脏器起作重要作用。由于胸骨肿瘤、感染、放射性溃疡、外伤和先天性畸形等胸骨常见疾病，往往需要手术治疗，从而造成胸骨的缺损，严重时需要切除整个胸骨。胸廓的完整性、稳定性和对纵膈脏器的保护性遭到破坏、危及患者的生命。胸骨需要重建，目前应用胸骨的重建方法和材料较多，但都有不少相应的缺点，手术修复效果不理想。

目前国内外对胸骨重建的文献不是很多，主要参照胸壁肋骨缺损重建方法来完成胸骨重建，修复的方法较多：有异体骨、自体骨移植、肌瓣、皮瓣、大网膜、钢板、有机玻璃、金属网、金属丝、合成纤维、聚四氟乙烯网、钛网、硅橡胶片、Marlex网及涤纶布、骨水泥等，效果参差不齐，先简单介绍如下：

1、自体组织：具有来源广泛、取材方便、组织相容性好，无异物反应，患者易于接受的优点，有很好的支持力，能防止胸壁浮动及反常呼吸；″能长期置于体内，不发生松动；且能透过X线等优点，但缺点是取材有限，抗拉强度不足，破坏其它组织结构造成手术创伤。故多用于面积较小的缺损修复及皮瓣填塞和转移，另外也可结合人工材料进行修复。临床上常用的有胸大肌、胸大肌岛状皮瓣、乳腺、腹直肌、腹直肌肌皮瓣(TRAM)、背阔肌、背阔肌肌皮瓣、前锯肌、膈肌、大网膜、自体肋骨、髂胫束等。植骨的成功很大程度上取决于自体骨的质量，植骨床的血供及有血运丰富的软组织覆盖。另外还必须有足够的固定，消除软组织与植骨之间的剪刀活动，有利于新生血管长入，手术要求高，难度大。且自体组织的修复多偏向对缺损部位的覆盖，而刚性条件的满足方面不理想。大面积的缺损，自体组织修复稍显不足，手术取材也增加了患者的痛苦。

2、人工材料：种类繁多，早期主要有钢板、钛板、有机玻璃板、钢丝网等，但这类材料的组织相容性差，难于固定且易松动，不易塑形及裁剪，金属材料特别是金属板会影响术后X线检查及放疗，故近年已放弃使用，目前国际上骨性胸壁修复多采用骨水泥和/或自体组织材料联合重建.这类材料组织相容性较好，裁剪塑形方便，便于灭菌，不影响术后X线检查及放疗，但仍存在柔韧性差，与组织密合性不佳，抗张强度不够，尺寸偏小，在大面积的缺损修复上受限及价格昂贵等缺点。近年来使用MMA(甲基丙烯酸树脂)取得了一定进展，MMA固化后强度大、稳定性强，固化前延展性强、可塑性好组织相容性好，异物反应比较轻，减少了手术后充填处感染、积液发生的几率，X线对MMA有极好的穿透性，修补胸壁缺损后不影响X线检查。但MMA在塑形时有较强的放热反应，容易灼伤周边组织，另外，充填物和邻近的肺组织可以进行阴离子交换，病人可能出现代谢性酸中毒。

3，生物材料多取自动物组织，生物材料柔韧性好，来源广泛，抗拉力强，不易老化，制备保存方便，缺点是具有抗原性，易产生排斥，如不进行改性则抗拉力不够。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种胸骨假体装置，以解决现有技术中的胸骨假体装置与人体生长的肋骨融合性较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种胸骨假体装置，该胸骨假体装置包括：胸骨部；多个肋骨部，多个肋骨部安装在胸骨部上，多个肋骨部一一对应地设置在多个人体肋骨的外侧；假体融合部，假体融合部设置在一个或多个肋骨部的内侧。

进一步地，假体融合部包括3D金属骨小梁结构，3D金属骨小梁结构铺设在肋骨部的内侧壁上。

进一步地，多个肋骨部可拆卸地安装在胸骨部上。

进一步地，每个位置上的肋骨部均具有多种尺寸规格，以适应肋骨部对应位置处的人体肋骨。

进一步地，3D金属骨小梁结构由钛或钛合金或钴合金或不锈钢或钽金属或镁合金制成。

进一步地，假体融合部的表面全部或部分地设置有促生长层。

进一步地，促生长层包括多段，多段促生长层沿假体融合部的长度方向上，间隔设置在假体融合部的表面上。

进一步地，促生长层为羟基磷灰石涂层。

进一步地，肋骨部为弯板结构，假体融合部为多个，多个假体融合部一一对应地设置在多个肋骨部的内侧。

进一步地，假体融合部还设置在胸骨部的内侧，以促进人体胸骨的生长。

应用本发明的技术方案，工作人员将胸骨假体装置放置在人体胸骨前方，其中，人体胸骨的前方即人体的前方，使胸骨部的位置与人体胸骨位置对应并接触，多个肋骨部和多个人体肋骨一一对应，位于肋骨部内侧的假体融合部与人体肋骨接触，植入完成后，恢复期，假体融合部会在肋骨部生长的过程中与生长出来的骨质融合生长成一体，最终长成一相对稳定并具有生物活性的支撑结构，同时这种支撑结构还可以造成对周围血运的刺激，促进受损软骨的修复。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的胸骨假体装置的实施例的结构图；

图2示意性示出了本发明的胸骨假体装置的实施例的另一个角度的结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、胸骨部；20、肋骨部；30、假体融合部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

正如背景技术中所记载的，相关技术中的胸骨假体装置虽然具有较好的支持力，防止胸壁浮动及反常呼吸，但是，与人体的融合性较弱，且无法有效地促进骨骼生长。

为了解决上述问题，参见图1和图2所示，本发明提供了一种胸骨假体装置，该胸骨假体装置包括胸骨部10、多个肋骨部20以及假体融合部30，其中，多个肋骨部20安装在胸骨部10上，多个肋骨部20一一对应地设置在多个人体肋骨的外侧；假体融合部30设置在一个或多个肋骨部20的内侧，以促进人体肋骨的生长。本实施例的胸骨假体装置主要用于胸壁缺损修复，安装时，工作人员将胸骨假体装置放置在人体胸骨前方，其中，人体胸骨的前方即人体的前方，使胸骨部10的位置与人体胸骨位置对应并接触，多个肋骨部和多个人体肋骨一一对应，位于肋骨部内侧的假体融合部与人体肋骨接触，植入完成后，恢复期，假体融合部会在肋骨部生长的过程中与生长出来的骨质融合生长成一体，最终长成一相对稳定并具有生物活性的支撑结构，同时这种支撑结构还可以造成对周围血运的刺激，促进受损软骨的修复。

为了实现假体与生物之间的有效地融合，本实施例中的假体融合部30包括3D金属骨小梁结构，3D金属骨小梁结构铺设在肋骨部20的内侧壁上。由于3D金属骨小梁结构所具有的类似松质骨结构与骨嵌入式结合，术后恢复期时周围的骨质与3D金属骨小梁胸骨假体融合生长成一体后即可形成一相对稳定并具有生物活性的支撑结构，同时这种支撑结构还可造成对周围血运的刺激以促进受损软骨的修复，其中，3D金属骨小梁胸骨假体是一种3D打印骨引导性基体，可以实现生物融合。

为了方便医生对胸骨假体装置的调整，本实施例中的多个肋骨部20可拆卸地安装在胸骨部10上。在对胸骨假体装置植入之前，医生可根据病人肋骨及胸骨具体的缺陷位置，进行调整，有针对性地在病人肋骨有损伤的位置安装肋骨假体，而在无需修复的肋骨位置不安装肋骨假体，以降低成本，并且降低植入难度。

为了适应不同骨骼大小的病人，本实施例中的每个位置上的肋骨部20均具有多种尺寸规格，以适应肋骨部20对应位置处的人体肋骨。例如，孩童的肋骨骨骼较小，医生可以将每个位置的肋骨部均替换成较小的规格，或者有针对性地将某一位置处的肋骨替换成较小的规格；比较高大的人的肋骨骨骼较大，医生可以将每个位置的肋骨部均替换成较大的规格，或者有针对性地将某一位置处的肋骨替换成较大的规格。

优选地，本实施例中的3D金属骨小梁结构由钛或钛合金或钴合金或不锈钢或钽金属或镁合金制成，当然，其他材料也可，只要是能够有助于假体与骨质融合的材料均可。

为了促进病人恢复，本实施例中的假体融合部30的表面全部或部分地设置有促生长层，通过设置促生长层，促进骨骼生长，从而促进病人恢复。

在对促生长层进行布置时，医生可以根据骨骼受损位置进行有针对性的设置，本实施例中的促生长层包括多段，多段促生长层沿假体融合部30的长度方向上，间隔设置在假体融合部30的表面上，通过有针对应地设置促生长层，可以有效地降低成本，并保证促生长性能。

优选地，本实施例中的促生长层为羟基磷灰石涂层。

具体来说，本实施例中的肋骨部20为弯板结构，假体融合部30为多个，多个假体融合部30一一对应地设置在多个肋骨部20的内侧。

为了促进胸骨部处的人体胸骨的生长及与假体的融合，本实施例中的假体融合部30还设置在胸骨部10的内侧，以促进人体胸骨的生长。

为了增强胸骨部的适用性，胸骨部为嵌套式伸缩结构，肋骨部安装在嵌套式伸缩结构的外部，以调节肋骨间的间距，且嵌套式伸缩结构的每一节都设置有多个孔，通过相邻两节之间的不同孔的配合，实现胸骨部的长度及角度的调节，调节完成后通过螺钉固定。

其中，胸骨假体的加工方法包括：使用激光或高能电子束快速成型技术、高温烧结、化学腐蚀、电化学沉积等技术，其他的加工方法还包括精密铸造、焊接、机械切削、放电加工成型等；羟基磷灰石涂层则通过高温喷涂或电化学沉积得到。

所述利用高能电子束快速成型技术，其加工方法如下：

1)在计算机中设计建造3D金属骨小梁胸骨假体的三维数据模型；

2)使用专业软件对三维数据模型进行分层，以获得一系列单层切片的轮廓数据；

3)向高能电子束快速成型设备输入上述系列层片数据；

4)在高能电子束快速成型设备加工舱内铺设与前述三维数据模型分层时层高相应厚度的金属粉末；

5)由计算机控制高能电子束对金属粉末进行扫描并有选择的熔化；

6)重复前述铺设粉末、扫描熔化步骤以使各层被选择熔化的材料相互熔结成整体；

7)完成全部层面的熔融过程后去除未熔融的粉末即可得到所需要形状结构的胸骨假体装置。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

工作人员将胸骨假体装置放置在人体胸骨前方，其中，人体胸骨的前方即人体的前方，使胸骨部的位置与人体胸骨位置对应并接触，多个肋骨部和多个人体肋骨一一对应，位于肋骨部内侧的假体融合部与人体肋骨接触，植入完成后，恢复期，假体融合部会在肋骨部生长的过程中与生长出来的骨质融合生长成一体，最终长成一相对稳定并具有生物活性的支撑结构，同时这种支撑结构还可以造成对周围血运的刺激，促进受损软骨的修复。

应该指出，上述详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。将容易理解的是，如本文一般所描述的及附图所图示说明的，本公开的方面可以在广泛种类的不同的配置中被编排、代替、组合、分开以及设计，所有这些在本文被明确地考虑。

根据本申请所描述的特定实施方案的本公开将不受限制，其被意图作为各种方面的图示说明。如对本领域技术人员将是清晰的那样，在不脱离本公开的精神和范围下可以作许多修改和变更。在本公开范围内，功能上等同的方法和设备，除了本文所列举的那些之外，从前述说明书来看对本领域技术人员将是清晰的。这样的修改和变更意图落入所附权利要求书的范围内。本公开将仅由所附权利要求书的条款以及这样的权利要求所给予权利的等同物的全部范围限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组成或生物系统，其当然可以变化。也将理解的是，本文所使用的术语仅是出于描述特定的实施方案的目的，而并非意图是限制性的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种胸骨假体装置，其特征在于，包括：

胸骨部(10)；

多个肋骨部(20)，多个所述肋骨部(20)安装在所述胸骨部(10)上，多个所述肋骨部(20)一一对应地设置在多个人体肋骨的外侧；

假体融合部(30)，所述假体融合部(30)设置在一个或多个所述肋骨部(20)的内侧。

2.根据权利要求1所述的胸骨假体装置，其特征在于，所述假体融合部(30)包括3D金属骨小梁结构，所述3D金属骨小梁结构铺设在所述肋骨部(20)的内侧壁上。

3.根据权利要求1所述的胸骨假体装置，其特征在于，多个所述肋骨部(20)可拆卸地安装在胸骨部(10)上。

4.根据权利要求1所述的胸骨假体装置，其特征在于，每个位置上的所述肋骨部(20)均具有多种尺寸规格，以适应所述肋骨部(20)对应位置处的人体肋骨。

5.根据权利要求2所述的胸骨假体装置，其特征在于，所述3D金属骨小梁结构由钛或钛合金或钴合金或不锈钢或钽金属或镁合金制成。

6.根据权利要求1所述的胸骨假体装置，其特征在于，所述假体融合部(30)的表面全部或部分地设置有促生长层。

7.根据权利要求6所述的胸骨假体装置，其特征在于，所述促生长层包括多段，多段所述促生长层沿所述假体融合部(30)的长度方向上，间隔设置在所述假体融合部(30)的表面上。

8.根据权利要求6所述的胸骨假体装置，其特征在于，所述促生长层为羟基磷灰石涂层。

9.根据权利要求1所述的胸骨假体装置，其特征在于，所述肋骨部(20)为弯板结构，所述假体融合部(30)为多个，多个所述假体融合部(30)一一对应地设置在多个所述肋骨部(20)的内侧。

10.根据权利要求1所述的胸骨假体装置，其特征在于，所述假体融合部(30)还设置在所述胸骨部(10)的内侧，以促进人体胸骨的生长。