CN109602487A - 一种用于盆骨修复的多功能3d打印接骨板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，涉及医疗器械领域；其结构包括主体部分、镂空填充块、固定孔、髋臼植骨部分和延长板，所述主体部分及延长板内部均设有若干个固定孔，所述主体部分的左部与镂空填充块连接，主体部分的底部与髋臼植骨部分的左侧连接，髋臼植骨部分的右侧与延长板的顶部连接。本发明的制作方法有扫描CT影像、建立一体化接骨板模型、3D打印接骨板、涂覆生物涂层。本发明的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板集接骨板、手术导板和植骨功能一体化的接骨板，可以同时实现定位、接骨和植骨的效果。镂空部分可以实现植骨功能，促进骨折、骨裂和骨组织缺损的愈合。本发明的制作方法可以打造个性化接骨板。

Description

一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板及其制作方法
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板及其制作方法。
背景技术
接骨板是指带孔板状骨折内固定器件。临床上常与骨螺钉或接骨丝配合使用。现有的接骨板都呈直板状，如在YY0017-2008标准中规定的骨接合植入物金属接骨板，在该标准规定金属接骨板有直型和异型两种，但不管是哪种类型的金属接骨板，接骨板均为板状，处于一个平面中。
针对盆骨骨折、骨裂及骨组织缺损等骨骼问题，目前一般采用内固定法，使用接骨板作为治疗工具。医生通过X光对患者伤处进行判断，然后根据骨骼情况选择市售的接骨板进行手术。市售的接骨板为通用型接骨板，其形状一般为直板式，在术中医生需要根据经验进行定位，并临时根据患者骨头形状进行人工折弯，非常依赖医生手术操作的熟练程度，而且难免定位不准确；或者出现折弯过度导致接骨板折断的情况，造成资源浪费；或者折弯后仍无法适合患者骨头形状，影响治疗效果，严重的话导致手术失败，造成病人二次损伤。此外，目前市场上的医疗器械功能单一，每实现一种功能都需要用对应的医疗器械，例如自体碎骨组织的植入需要额外安置固定装置，手术步骤繁杂，手术时间长。
发明内容
本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，该接骨板是集接骨板、手术导板及植骨功能的一体化接骨板。本发明的目的之二在于提供一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的制作方法，该制作方法可根据不同人群的不同受损情况个性化定制合适的接骨板。
本发明的目的之一通过以下技术方案实现：
一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，包括主体部分、镂空填充块、髋臼植骨部分和延长板，所述主体部分及延长板内部均设有若干个固定孔，所述主体部分的左部与镂空填充块连接，主体部分的底部与髋臼植骨部分的左侧连接，髋臼植骨部分的右侧与延长板的顶部连接，所述主体部分、镂空填充块、髋臼植骨部分和延长板为一体结构，所述髋臼植骨部分和延长板所在的第一平面与主体部分和镂空填充块所在的第二平面之间形成的夹角为钝角。
优选地，所述主体部分为带不规则拱的C字形片状板，主体部分的整体形状与患者的弓状线吻合。
优选地，所述主体部分的厚度为0.5-1.5cm，所述主体部分底部与髋臼植骨部分的连接处厚度为1-2cm，所述连接处与主体部分的表面光滑过渡，所述主体部分内部设有1至5个固定孔。
优选地，所述镂空填充块在使用时靠近盆腔侧表面的部位与主体部分的表面平齐，用于植入骨组织的镂空填充块在使用时靠近髂骨翼表面形状与患者的髂窝表面的形状相同。
优选地，所述髋臼植骨部分为与髂耻隆起形状一致的椭球状，髋臼植骨部分的厚度为1-2cm。
优选地，所述延长板的形状为带拱形的片状，延长板的厚度与主体部分的厚度相同，延长板覆盖耻骨且延长板内部设有1至3个固定孔。
优选地，所述固定孔为圆形孔、腰型孔、椭圆孔及多边形孔中的一种，固定孔孔径为0.3-0.5cm。
优选地，所述镂空填充块的结构及所述髋臼植骨部分的结构均为多个单元结构首尾相连叠加的镂空的结构，所述单元结构的镂空间隙为0.2-0.5cm。
本发明的目的之二通过以下技术方案实现：
一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的制作方法，包括以下步骤：
S1、对患者骨部位进行扫描，获得患者骨部位的CT影像；
S2、根据CT影像中患者骨部位情况，建立一体化接骨板模型；
S3、根据接骨板模型的尺寸选择合适的3D打印机打印一体化接骨板；
S4、在一体化接骨板表面涂覆利于骨生长的生物涂层。
优选地，所述步骤S3中，3D打印的加工材料为符合内植物要求的金属粉末，所述金属粉末为钛合金粉末或者医用不锈钢粉末中的一种。
本发明的有益效果：本发明的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板为集接骨板、手术导板和植骨物于一体的接骨板，可以同时实现定位、接骨和植骨的效果。镂空部分可以实现植骨功能，促进骨折、骨裂和骨组织缺损的愈合；接骨板整体形状与盆骨外形一致，实现放置即定位，医生可以直接在调整好位置后固定孔所在位置钻骨。一个接骨板实现三个功能，提升了治疗效果，促进病人康复，减少了手术时间和医生的操作负担，降低了因接骨板与骨头形状不一致而造成骨螺钉脱落等风险。
进一步地，本发明的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的制作方法基于现有的3D打印技术制作，可根据不同人群的不同受损情况打造个性化接骨板。该接骨板更好地贴合人体骨头的形状，减少使用过程中的应力集中，同时减少了医生在手术中因手动调整接骨板而造成的误差。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的结构示意图。
图2是本发明的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的另一视角的结构示意图。
图3是本发明的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板与盆骨结合时的结构示意图。
图4是本发明的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的单元结构连接的结构示意图。
图中包括：
1、主体部分； 2、镂空填充块； 3、固定孔；
4、髋臼植骨部分； 5、延长板 6、单元结构。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本实施例的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，参照图1至图4，包括主体部分1、镂空填充块2、髋臼植骨部分4和延长板5，所述主体部分1及延长板5内部均设有若干个固定孔3，所述主体部分1的左部与镂空填充块2连接，主体部分1的底部与髋臼植骨部分4的左侧连接，髋臼植骨部分4的右侧与延长板5的顶部连接，所述主体部分1、镂空填充块2、髋臼植骨部分4和延长板5为一体结构，所述髋臼植骨部分4和延长板5所在的第一平面与主体部分1和镂空填充块2所在的第二平面之间形成的夹角为钝角。
所述主体部分1为带不规则拱的C字形片状板，主体部分1的整体形状与患者的弓状线吻合，提供一种起定位及导向作用的形状结构。不规则拱的形状与髋臼的拱形匹配。
所述主体部分1的厚度为1cm，所述主体部分1底部与髋臼植骨部分4的连接处厚度为1.5cm，所述连接处与主体部分1的表面光滑过渡，所述主体部分1内部设有5个固定孔3。主体部分1厚度为1cm，符合一般接骨板的厚度，同时下方与髋臼植骨部分4的连接处厚度为1.5cm，保证连接强度。逐渐光滑过渡可以避免有阶梯一样的角出现。
所述镂空填充块2靠近盆腔侧表面的部位与主体部分1的表面平齐，植入骨组织的镂空填充块2靠近髂骨翼表面的形状与患者的髂窝表面形同。提供一种起定位及导向作用的形状结构。
所述髋臼植骨部分4为与耻隆起形状一致的椭球状，髋臼植骨部分4的厚度为1.5cm。便于髋臼植骨的生长定型。
所述延长板5的形状为带拱形的片状，延长板5的拱形结构与髋臼的拱形相匹配，延长板5的厚度与主体部分1的厚度相同，延长板5覆盖耻骨且延长板5内部设有1至3个固定孔3。所述延长板5的作用提供足够的空间设置固定孔3，使整个植入物能更好地固定在人体。
所述固定孔3为圆形孔，固定孔3孔径为0.4cm，起紧固及导向作用的固定孔3与3.5mm医用骨钉配套使用。通过医用骨钉与固定孔3的配合，实现接骨板的固定。
所述镂空填充块2及所述髋臼植骨部分4的结构为多个单元结构6首尾相连叠加的镂空的结构，所述单元结构的镂空间隙为3.5cm。单元结构6设有四个中心对称的凸杆，相邻的单元结构6之间通过凸杆首尾相连。
本实施例的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的使用方法如下：首先根据受伤位置选择正确的入路方式，切口，显露；将病人自体碎骨组织分别植入到镂空填充块2和髋臼植骨部分4；将主体部分1放置在患者体内；调整主体部分1的位置，使主体部分1及镂空填充块2的后侧表面和髋臼植骨部分4的内表面均与患者盆骨接触，实现快速定位；固定接骨板的位置，同时接骨板起导向作用，利用医用骨钻在固定孔3所定位的位置打孔；使用与孔匹配的3.5mm骨螺钉在固定孔3处进行固定，使该接骨板牢固地安装在患者体内；再进行下一步操作，直至手术成功。
本实施例的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板集接骨板、手术导板和植骨功能的一体化接骨板。镂空部分可以实现植骨功能，促进骨折、骨裂和骨组织缺损的愈合；接骨板整体形状与盆骨外形一致，实现放置即定位，医生可以直接在调整好位置后固定孔3所在位置钻骨。一个接骨板实现三个功能，提升了治疗效果，促进病人康复，减少了手术时间和医生的操作负担，降低了因接骨板与骨头形状不一致而造成骨螺钉脱落等风险。
本实施例的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的制作方法，包括以下步骤：
S1、对患者骨部位进行扫描，获得患者骨部位的CT影像；
S2、根据CT影像中患者骨部位情况，建立一体化接骨板模型；
S3、根据接骨板模型的尺寸选择合适的3D打印机打印一体化接骨板；
S4、在一体化接骨板表面涂覆利于骨生长的生物涂层。
所述步骤S3中，3D打印的加工材料为符合内植物要求的金属粉末，所述金属粉末具体为钛合金粉末。钛合金粉末打印的产品生物相容性好，性能与人体骨骼相似，316L不锈钢粉末打印的产品强度高，耐腐蚀。
本实施例的制作方法可以打造个性化接骨板。该接骨板更好地贴合人体骨头的形状，减少使用过程中的应力集中，同时减少了医生在手术中因手动调整接骨板而造成的误差。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明4作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于，包括主体部分（1）、镂空填充块（2）、髋臼植骨部分（4）和延长板（5），所述主体部分（1）及延长板（5）内部均设有若干个固定孔（3），所述主体部分（1）的左部与镂空填充块（2）连接，主体部分（1）的底部与髋臼植骨部分（4）的左侧连接，髋臼植骨部分（4）的右侧与延长板（5）的顶部连接，所述主体部分（1）、镂空填充块（2）、髋臼植骨部分（4）和延长板（5）为一体结构，所述髋臼植骨部分（4）和延长板（5）所在的第一平面与主体部分（1）和镂空填充块（2）所在的第二平面之间形成的夹角为钝角。
2.根据权利要求1所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于：所述主体部分（1）为带不规则拱的C字形片状板，主体部分（1）的整体形状与患者的弓状线吻合。
3.根据权利要求2所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于：所述主体部分（1）的厚度为0.5-1.5cm，所述主体部分（1）底部与髋臼植骨部分（4）的连接处厚度为1-2cm，所述连接处与主体部分（1）的表面光滑过渡，所述主体部分（1）内部设有1至5个固定孔（3）。
4.根据权利要求1所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于：所述镂空填充块（2）在使用时靠近盆腔侧表面的部位与主体部分（1）的表面平齐，用于植入骨组织的镂空填充块（2）在使用时靠近髂骨翼表面形状与患者的髂窝表面的形状相同。
5.根据权利要求1所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于：所述髋臼植骨部分（4）为与髂耻隆起形状一致的椭球状，髋臼植骨部分（4）的厚度为1-2cm。
6.根据权利要求1所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于：所述延长板（5）的形状为带拱形的片状，延长板（5）的厚度与主体部分（1）的厚度相同，延长板（5）覆盖耻骨且延长板（5）内部设有1至3个固定孔（3）。
7.根据权利要求3或者权利要求6所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于：所述固定孔（3）为圆形孔、腰型孔、椭圆孔及多边形孔中的一种，固定孔（3）孔径为0.3-0.5cm。
8.根据权利要求1所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板，其特征在于：所述镂空填充块（2）的结构及所述髋臼植骨部分（4）的结构均为多个单元结构首尾相连叠加的镂空的结构，所述单元结构的镂空间隙为0.2-0.5cm。
9.根据权利要求1至8的任一项权利要求所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对患者骨部位进行扫描，获得患者骨部位的CT影像；
S2、根据CT影像中患者骨部位情况，建立一体化接骨板模型；
S3、根据接骨板模型的尺寸选择合适的3D打印机打印一体化接骨板；
S4、在一体化接骨板表面涂覆利于骨生长的生物涂层。
10.根据权利要求9所述的一种用于盆骨修复的多功能3D打印接骨板的制作方法，其特征在于：所述步骤S3中，3D打印的加工材料为符合内植物要求的金属粉末，所述金属粉末为钛合金粉末或者医用不锈钢粉末中的一种。
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