CN110368151A - 一种髋关节骨水泥间置物的制备方法及其专用的折弯机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种髋关节骨水泥间置物的制备方法及其专用的折弯机，本发明的制备方法如下：首先铸造出带有金属支架的间置物股骨柄，并确保金属支架的尾端埋设于间置物股骨柄的内部；然后再将间置物股骨柄的头端放入到股骨头铸模模具中，最后铸造出与间置物股骨柄连接成一体的间置物股骨头，所述间置物股骨柄与间置物股骨头共同构成所述髋关节骨水泥间置物。上述制备方法摒弃了手工捏造的方式，通过采用分步铸造间置物股骨柄、间置物股骨头的方法保证了成形的精确性，提高了匹配度；并在铸造间置物股骨柄时避免金属支架的尾端露出于间置物股骨柄，这样在铸造成髋关节骨水泥间置物后，就不会有金属支架露出于外部，减少或者避免了患者手术部位感染问题。
Description
技术领域
本发明属于医疗技术领域，具体涉及到一种髋关节骨水泥间置物的制备方法及其专用的折弯机。
背景技术
髋关节间置物是用于髋关节假体周围感染二期翻修术的植入物。
髋关节置换术是用人工髋关节假体置换病变不可挽救的髋关节，和一切外科手术一样，髋关节置换术后可能发生手术部位感染。髋关节假体周围感染，是指感染深达髋关节假体周围，此类型的感染由于细菌在假体表面形成耐抗生素的菌膜，所以常常需要两次手术治疗：第一次手术取出原假体，为控制感染提供条件，然后使用抗生素治疗一段时间，待感染治愈后，再进行第二次手术植入新的假体。这种手术方式称为二期翻修。二期翻修术中，如果第一次手术只取出假体，则髋关节没有支撑，术后功能差，难以行走，并且原假体位置由于失去占位，软组织会挛缩，导致第二次手术时新假体无法植入。
目前的髋关节间置物，是用混合有抗生素的骨水泥制成的，为保证强度，骨水泥中会包裹金属材料支架，类似钢筋混泥土中的钢筋。髋关节间置物一般是在手术中现场制作。目前的制作方式有两种：手工捏制和铸模制作。
手工捏制：是绝大多数医师采用的方式，先用克氏针手工折弯塑形作为支架，再在外面被覆骨水泥，捏成半髋关节的造型，待水泥近硬化时置入股骨髓腔。这种方法的缺点是：1、制作工艺粗糙，难以准确控制长度和角度，不匹配风险较高，影响手术效率和效果；2、水泥随髓腔形态变形，二期手术常常出现取出骨水泥困难的情况。
铸模制作：即标准化假体，以强生公司prostalac水泥铸模系统为代表，是以特制的假体形状的支架配合股骨柄铸模模具铸造间置物的股骨部分，但是prostalac系统表面并不是完全水泥被覆，而是有金属的股骨头和股骨颈裸露，这样理论上不利于感染控制。
发明内容
本发明的目的是提出一种髋关节骨水泥间置物的制备方法及其专用的折弯机，该种髋关节骨水泥间置物的制备方法具有间置物形状精度高、制备方便、无金属外露的优点，可以有效提高制备效率和改善手术效果，该专用的折弯机具有使用方便、精度高的优点。
本发明的髋关节骨水泥间置物的制备方法如下：首先铸造出带有金属支架的间置物股骨柄，并确保金属支架的尾端埋设于间置物股骨柄的内部；然后再将间置物股骨柄的头端放入到股骨头铸模模具中，最后铸造出与间置物股骨柄连接成一体的间置物股骨头，所述间置物股骨柄与间置物股骨头共同构成所述髋关节骨水泥间置物。
在上述制备过程中，摒弃了手工捏造的方式，通过采用分步铸造间置物股骨柄、间置物股骨头的方法保证了成形的精确性，提高了匹配度；并在铸造间置物股骨柄时无需利用金属支架的尾端对金属支架进行定位，因此可以避免金属支架的尾端露出于间置物股骨柄，这样在铸造成髋关节骨水泥间置物后，就不会有金属支架露出于外部，减少或者避免了患者手术部位感染问题。由于间置物股骨柄内置有金属支架，可以保证间置物股骨柄具有一定的强度，以满足间置物的成形强度要求。
具体来说，所述间置物股骨柄的制备方法如下：首先将金属针制成预定长度及形状的支架；然后将支架放入到股骨柄铸模模具中，并避免支架的尾端与股骨柄铸模模具的边缘接触；然后向股骨柄模具中注入骨水泥，从而铸造出间置物股骨柄。
所述间置物股骨头的制备方法如下：首先对患者进行试模，再根据试模结果，选择适当的股骨头铸模模具，然后将间置物股骨柄的头端放入到股骨头铸模模具中，并调整间置物股骨柄相对股骨头铸模模具的位置，以调节股骨颈的长度，使股骨颈的长度符合要求，再将间置物股骨柄与股骨头铸模模具相对固定；最后向股骨头铸模模具中注入骨水泥，从而铸造出与间置物股骨柄连接成一体的间置物股骨头。
本发明提出的专用于上述制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其作用为将金属针折弯成预定形状的支架，关键在于包括机架和设置于机架上的第一限形块和第二限形块，所述第一限形块贯通设有水平的限位通孔，第一限形块通过水平设置的第一转轴活动连接有第一手柄，所述第一手柄与第二限形块分别位于第一限形块的两侧，第一手柄上设有朝向第一限形块方向开口的第一导向槽；所述第二限形块设有顶面或底面开口的限位槽，第二限形块通过垂直设置的第二转轴活动连接有第二手柄，所述限位槽至少有一侧的槽壁有部分为限形斜面，第二手柄在对应限形斜面的位置设有向限位槽所在平面方向突出的顶杆；所述第一导向槽、限位槽、限位通孔均位于同一垂直平面内。
上述折弯机的工作原理如下：
首先将待弯折的金属针裁为合适的长度，然后将金属针穿过第一限形块的限位通孔，并穿过第二限形块的限位槽，然后将第一手柄向上或者向下转动，此时金属针的端部卡在第一手柄的第一导向槽内，使金属针随着第一手柄的转动而逐渐弯折，直到第一手柄停在预定角度的位置，此时金属针的一端就被弯折成预定角度；然后再水平转动第二手柄，第二手柄转动时，其顶杆会与金属针的侧面接触，金属针在第二手柄作用下逐渐弯折，直到金属针与限形斜面接触，这样就将金属针的另一端弯折成预定角度，完成金属针的弯折作业。
进一步地，所述第一限形块设有朝向限位通孔的螺孔，所述螺孔内安装有用于压紧待弯折金属针的压紧螺栓。在弯折金属针之前，利用压紧螺栓将金属针压紧于限位通孔内，可以避免金属针在弯折过程中沿限位通孔发生窜动而影响成形精度。
进一步地，所述第一限形块和/或第二限形块通过滑轨活动安装于机架上，以使第一限形块与第二限形块之间的间距可调；所述第一限形块和/或第二限形块还设有用于将自身与机架位置相对固定的锁紧机构。通过调节第一限形块与第二限形块之间的间距，可以调节金属针两个弯折点之间的间距，以满足不同的尺寸要求。
进一步地，所述第一限形块朝向第一手柄的侧面设有第二导向槽，所述第二导向槽的底端与限位通孔相接，第二导向槽与限位通孔位于同一垂直平面内。上述第二导向槽可以与第一导向槽配合，对金属针进行限位，避免金属针在弯折过程中发生水平方向的窜动。
进一步地，所述第一限形块由底座和卡块可拆卸地组合而成，所述底座的顶面和卡块的底面设有位置对应的通槽，所述通槽扣合时即形成所述限位通孔；所述底座的顶面和卡块的底面还设有位置对应的凸凹限位结构；所述卡块设有用于将卡块与底座固定连接的连接机构。将第一限形块设计为分体结构，不仅可以方便结构件的加工，还方便根据需要来更换不同的卡块，以实现不同角度的弯折；上述凸凹限位结构与连接机构配合，可以限制卡块相对于底座做水平方向及垂直方向上的窜动。
进一步地，所述第一限形块的侧面设有用于限制第一手柄转动角度的凸块，当第一手柄转动到预定角度时，第一手柄就会与凸块接触，无法继续转动，这样就可以避免第一手柄转动过度而影响金属针弯折角度的精度。
进一步地，所述第一手柄和/或第二手柄的端部通过水平销轴活动安装有支撑块，所述支撑块的侧面设有容置槽。在非使用状态时，支撑块在自身重力作用下向下转动，其自由端与地面接触，从而形成对手柄的支撑，保证该折弯机在地面上的稳定性，而在使用时，可以向上转动支撑块，使对应手柄的端部卡入到支撑块的容置槽内。
本发明的髋关节骨水泥间置物的制备方法结合折弯机的使用，同时具有方便和精度高的优点，可以大大提高手术效率和效果，具有很好的实用性。
附图说明
图1是折弯机的结构示意图。
图2是折弯机的局部结构示意图。
图3是金属支架的结构示意图。
图4是间置物股骨柄铸模模具的结构示意图。
图5是间置物股骨柄的结构示意图。
图6是间置物股骨头的铸造示意图。
图7是髋关节骨水泥间置物的结构示意图。
附图标示：1、金属支架；2、间置物股骨柄；3、股骨头铸模模具；4、间置物股骨头；5、股骨柄铸模模具；6、机架；7、第二限形块；8、底座；9、卡块；10、限位通孔；11、凸凹限位结构；12、水平转轴孔；13、第一转轴；14、第一手柄；15、压紧螺栓；16、第一导向槽；17、第二导向槽；18、凸块；19、滑轨；20、锁紧机构；21、限位槽；22、第二转轴；23、第二手柄；24、限形斜面；25、顶杆；26、金属针
；27、支撑块。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提出了一种髋关节骨水泥间置物的制备方法及其专用的折弯机，该种髋关节骨水泥间置物的制备方法具有间置物形状精度高、制备方便、无金属外露的优点，可以有效提高制备效率和改善手术效果，该折弯机具有使用方便、精度高的优点。
本发明的髋关节骨水泥间置物的制备方法如下：首先铸造出带有金属支架1的间置物股骨柄2，并确保金属支架1的尾端埋设于间置物股骨柄2的内部；然后再将间置物股骨柄2的头端放入到股骨头铸模模具3中，最后铸造出与间置物股骨柄2连接成一体的间置物股骨头4，所述间置物股骨柄2与间置物股骨头4共同构成所述髋关节骨水泥间置物。
具体来说，如图4、5所示，所述间置物股骨柄2的制备方法如下：首先将金属针制成预定长度及形状的金属支架1；然后将金属支架1放入到股骨柄铸模模具5中，并避免金属支架1的尾端与股骨柄铸模模具5的边缘接触；然后向股骨柄模具中注入骨水泥，从而铸造出间置物股骨柄2。金属支架1的头端可以埋设于间置物股骨柄2的内部，也可以外露，其外露部分在后续间置物股骨头4的制备过程中会埋入到间置物股骨头4内，因此不会露出于髋关节骨水泥间置物。
如图6所示，所述间置物股骨头4的制备方法如下：首先对患者进行试模，再根据试模结果，选择适当的股骨头铸模模具3，然后将间置物股骨柄2的头端放入到股骨头铸模模具3中，并利用刻度尺等部件来测量及调整间置物股骨柄2相对股骨头铸模模具3的位置，以调节股骨颈的长度，使股骨颈的长度符合要求，再将间置物股骨柄2与股骨头铸模模具3相对固定；最后向股骨头铸模模具3中注入骨水泥，从而铸造出与间置物股骨柄2连接成一体的间置物股骨头4，间置物股骨柄2与间置物股骨头4共同构成如图7所示的髋关节骨水泥间置物。
在上述制备过程中，摒弃了手工捏造的方式，通过采用分步铸造间置物股骨柄2、间置物股骨头4的方法保证了成形的精确性，提高了匹配度；并在铸造间置物股骨柄2时无需利用金属支架1的尾端对金属支架1进行定位，因此可以避免金属支架1的尾端露出于间置物股骨柄2，这样在铸造成髋关节骨水泥间置物后，就不会有金属支架1露出于外部，减少或者避免了患者手术部位感染问题。由于间置物股骨柄2内置有金属支架1，可以保证间置物股骨柄2具有一定的强度，以满足间置物的成形强度要求。
如图1、2所示，本实施例提出了专用于上述制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其作用为将金属针（本实施例采用克氏针）折弯成预定形状的金属支架1，具体包括机架6和设置于机架6上的第一限形块和第二限形块7，其中：
第一限形块由底座8和卡块9可拆卸地组合而成，底座8固定于机架6顶面，底座8的顶面和卡块9的底面设有位置对应的通槽，所述通槽扣合时即形成贯通的水平限位通孔10；所述底座8的顶面和卡块9的底面还设有位置对应的凸凹限位结构11，以用于防止卡块9相对于底座8水平移动。
卡块9底部的凸部和底座8设有位置对应的水平转轴孔12，底座8通过穿过水平转轴孔12的第一转轴13活动连接有第一手柄14，第一转轴13还同时起到了将卡块9和底座8相对固定的作用。将第一限形块设计为分体结构，不仅方便结构件的加工，还方便根据需要来更换不同的卡块9，以实现不同角度的弯折；第一转轴13与上述凸凹限位结构11配合，可以限制卡块9相对于底座8做水平方向及垂直方向上的窜动。
卡块9的顶部设有朝向限位通孔10的螺孔，所述螺孔内安装有用于压紧待弯折金属针的压紧螺栓15，为方便操作，该压紧螺栓15采用L形旋钮。
所述第一手柄14与第二限形块7分别位于第一限形块的两侧，第一手柄14上设有朝向第一限形块方向开口的第一导向槽16；卡块9朝向第一手柄14的侧面设有第二导向槽17，所述第二导向槽17的底端与限位通孔10相接，第二导向槽17与限位通孔10位于同一垂直平面内；底座8及卡块9朝向第一手柄14的侧面为垂直面。
底座8的侧面设有用于限制第一手柄14转动角度的凸块18，当第一手柄14转动到预定角度（本实施例中预定角度为90度）时，第一手柄14就会与凸块18接触，无法继续转动，这样就可以避免第一手柄14转动过度而影响金属针弯折角度的精度。
在本实施例中，第二限形块7通过滑轨19活动安装于机架6上，以使第一限形块与第二限形块7之间的间距可调；第二限形块7还设有用于将自身与机架6位置相对固定的锁紧机构20（本实施例的锁紧机构20采用穿过第二限形块并与滑轨19侧面相抵的螺栓）。通过调节第一限形块与第二限形块7之间的间距，可以调节金属针两个弯折点之间的间距，以满足不同的尺寸要求。当然，也可以将第二限形块7固定于机架6上，而将第一限形块的底座8通过滑轨安装于机架6上，所起的作用相同，此处不再赘述。
所述第二限形块7设有顶面开口的限位槽21，第二限形块7通过垂直设置的第二转轴22活动连接有第二手柄23，所述限位槽21远离第二转轴22的槽壁有部分为限形斜面24，第二手柄23在对应限形斜面24的位置设有向限位槽21所在平面方向突出的顶杆25；所述第一导向槽16、限位槽21、限位通孔10均位于同一垂直平面内。上述限位槽21也可以是底面开口，其工作原理与顶面开口的限位槽相同，此处不再赘述。
上述折弯机的工作原理如下：
首先将待弯折的金属针26裁为合适的长度，然后将金属针26穿过第一限形块的限位通孔10，并穿过第二限形块7的限位槽21，再利用压紧螺栓15将金属针26压紧于限位通孔10内，可以避免金属针26在弯折过程中沿限位通孔10发生窜动而影响成形精度。
然后将第一手柄14向上转动，此时金属针26的端部卡在第一手柄14的第一导向槽16内，使金属针26随着第一手柄14的转动而逐渐弯折，直到第一手柄14与凸块18相抵而停在预定角度的位置，此时金属针26的一端就被弯折成预定角度（90度）；然后再水平转动第二手柄23，第二手柄23转动时，其顶杆25会与金属针26的侧面接触，金属针26在第二手柄23作用下逐渐弯折，直到金属针26与限形斜面24接触，这样就将金属针26的另一端弯折成预定角度（135度），完成金属针26的弯折作业。在本实施例中，限形斜面24与限位槽21所形成夹角角度为135度，而第一限形块朝向第一手柄14的侧面为垂直面，这样弯折形成的金属支架1，其形状如图3所示：一端处于垂直平面内，并与中部针体呈90度夹角，另一端与中部针体均位于水平平面内，且端部与中部针体呈135夹角。
上述第二导向槽17可以与第一导向槽16配合，对金属针26进行限位，避免金属针26在弯折过程中发生水平方向的窜动。
在本实施例中，第一手柄14和第二手柄23的端部均通过水平销轴活动安装有支撑块27，所述支撑块27的侧面设有容置槽。在非使用状态时，支撑块27在自身重力作用下向下转动，其自由端与地面接触，从而形成对手柄的支撑，保证该折弯机在地面上的稳定性，而在使用时，可以向上转动支撑块27，使对应手柄的端部卡入到支撑块27的容置槽内。
本实施例采用独特结构的折弯机，可以在两个相互垂直的平面将金属针26折弯成预定形状的金属支架1，提高了折弯效率并保证了折弯精度；将金属支架1插入铸模来实现其在骨水泥里保持中置，避免因外露而造成后期感染；在铸造间置物股骨头4时，颈干角和颈长度可按要求调整，保证了与患者的匹配度。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种髋关节骨水泥间置物的制备方法，其特征在于首先铸造出带有金属支架的间置物股骨柄，并确保金属支架的尾端埋设于间置物股骨柄的内部；然后再将间置物股骨柄的头端放入到股骨头铸模模具中，最后铸造出与间置物股骨柄连接成一体的间置物股骨头，所述间置物股骨柄与间置物股骨头共同构成所述髋关节骨水泥间置物。
2.根据权利要求1所述的髋关节骨水泥间置物的制备方法，其特征在于所述间置物股骨柄的制备方法如下：首先将金属针制成预定长度及形状的支架；然后将支架放入到股骨柄铸模模具中，并避免支架的尾端与股骨柄铸模模具的边缘接触；然后向股骨柄模具中注入骨水泥，从而铸造出间置物股骨柄。
3.根据权利要求1或2所述的髋关节骨水泥间置物的制备方法，其特征在于所述间置物股骨头的制备方法如下：首先对患者进行试模，再根据试模结果，选择适当的股骨头铸模模具，然后将间置物股骨柄的头端放入到股骨头铸模模具中，并调整间置物股骨柄相对股骨头铸模模具的位置，以调节股骨颈的长度，使股骨颈的长度符合要求，再将间置物股骨柄与股骨头铸模模具相对固定；最后向股骨头铸模模具中注入骨水泥，从而铸造出与间置物股骨柄连接成一体的间置物股骨头。
4.一种专用于制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其作用为将金属针折弯成预定形状的支架，其特征在于包括机架和设置于机架上的第一限形块和第二限形块，所述第一限形块贯通设有水平的限位通孔，第一限形块通过水平设置的第一转轴活动连接有第一手柄，所述第一手柄与第二限形块分别位于第一限形块的两侧，第一手柄上设有朝向第一限形块方向开口的第一导向槽；所述第二限形块设有顶面或底面开口的限位槽，第二限形块通过垂直设置的第二转轴活动连接有第二手柄，所述限位槽至少有一侧的槽壁有部分为限形斜面，第二手柄在对应限形斜面的位置设有向限位槽所在平面方向突出的顶杆；所述第一导向槽、限位槽、限位通孔均位于同一垂直平面内。
5.根据权利要求4所述的专用于制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其特征在于所述第一限形块和/或第二限形块通过滑轨活动安装于机架上，以使第一限形块与第二限形块之间的间距可调；所述第一限形块和/或第二限形块还设有用于将自身与机架位置相对固定的锁紧机构。
6.根据权利要求4所述的专用于制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其特征在于所述第一限形块设有朝向限位通孔的螺孔，所述螺孔内安装有用于压紧待弯折金属针的压紧螺栓。
7.根据权利要求4所述的专用于制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其特征在于所述第一限形块朝向第一手柄的侧面设有第二导向槽，所述第二导向槽的底端与限位通孔相接，第二导向槽与限位通孔位于同一垂直平面内。
8.根据权利要求4所述的专用于制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其特征在于所述第一限形块由底座和卡块可拆卸地组合而成，所述底座的顶面和卡块的底面设有位置对应的通槽，所述通槽扣合时即形成所述限位通孔；所述底座的顶面和卡块的底面还设有位置对应的凸凹限位结构；所述卡块设有用于将卡块与底座固定连接的连接机构。
9.根据权利要求4所述的专用于制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其特征在于所述第一限形块的侧面设有用于限制第一手柄转动角度的凸块。
10.根据权利要求4所述的专用于制备髋关节骨水泥间置物的折弯机，其特征在于所述第一手柄和/或第二手柄的端部通过水平销轴活动安装有支撑块，所述支撑块的侧面设有容置槽。
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