CN111789702A - 一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，包括骨干延长段，骨干延长段的两端分别组配连接有股骨近端假体和股骨远端假体；股骨近端假体上与股骨的结合面和股骨远端假体上与股骨髁的结合面处均设有带骨小梁多孔结构凹槽；股骨远端假体的外侧上可拆卸连接有股骨外侧钢板；采用股骨近端中央拉力钉和股骨近端辅钉连接股骨近端假体和股骨，采用锁紧钉和松质骨拉力钉连接股骨远端假体和股骨髁。利用假体与股骨上段和股骨远端的干骺组织连接，保留儿童患者的骨生长功能。保证术后儿童患者骨骼生长不受到钢板的限制，在假体与骨组织形成牢靠的生物固定后，可拆除股骨外侧钢板，增加内外交叉的松质骨拉力钉进一步增加假体的稳定性和可靠性。

Description

一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体
技术领域
发明涉及人工假体置技术领域，特别是指一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假。
背景技术
原发性与继发性恶性骨肿瘤是严重威胁患者生存与生活质量的运动系统肿瘤病变。随着外科手术技术的发展，肿瘤影像技术的革新以及恶性肿瘤患者新辅助化疗的开展，保肢手术已成为治疗恶性骨肿瘤的共识。发生于四肢长骨干的恶性肿瘤，临床上需要遵循广泛切除原则，因此，肿瘤切除后的骨干缺损的重建问题备受关注，尤其是儿童患者，近年来儿童是恶性骨肿瘤的好发人群，常见的恶性肿瘤有骨肉瘤、尤文氏肉瘤等，这些肿瘤常发生在膝关节干骺端(股骨干骺端和胫骨干骺端)。这类患者进行手术置换后，常常会影响患肢生长功能，时间久了造成左右腿不等长，行走跛行等现象，严重时需要进行延长翻修手术。
目前，重建方法中最常用的是应用可延长式假体重建骨缺损，但存在需要多次手术、患者所受创伤较大(传统可延长式假体)，经济费用较高、延长距离有限、远期疗效不确切的缺点。另外也有一些保留关节面的假体，其假体的股骨远端内外侧采用钢板固定，这种两侧钢板环抱式结构在术后有临床反馈关节周围肿大、疼痛、屈膝受限以及术中钢板体积大难以缝合的问题。
发明内容
发明提供了一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，现有的股骨重建方法具有以下问题，患者所受创伤较大(传统可延长式假体)，经济费用较高，远期疗效不确切，安装在股骨远端外侧的钢板在术后会引起临床反馈关节周围肿大、疼痛、屈膝受限以及术中钢板体积大难以缝合的问题，手术次数多，延长距离有限。
为解决上述技术问题，发明的实施例提供如下方案：
一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，包括骨干延长段，所述骨干延长段的两端分别组配连接有股骨近端假体和股骨远端假体；
所述股骨近端假体上与股骨的结合面和所述股骨远端假体上与股骨髁的结合面处均设有带骨小梁多孔结构凹槽；
所述股骨远端假体的外侧上可拆卸连接有股骨外侧钢板；
采用股骨近端中央拉力钉和股骨近端辅钉连接所述股骨近端假体和股骨，采用锁紧钉和松质骨拉力钉连接所述股骨远端假体和股骨髁。
其中，所述股骨近端假体和所述股骨远端假体的带骨小梁多孔结构凹槽的骨小梁多孔结构的厚度均为1-5mm。
其中，所述股骨远端假体的外侧通过固定钉连接股骨外侧钢板。
其中，所述股骨近端假体的上端面处设有轴向设置的螺纹孔，所述股骨近端假体外侧设有斜向上方的沉头通孔；
所述股骨近端中央拉力钉插入所述股骨后与所述螺纹孔旋合，所述股骨近端辅钉插入所述沉头通孔后连接股骨。
其中，所述股骨外侧钢板的上部设有阶梯光孔、下部设有螺纹孔，固定钉插入所述阶梯光孔后与股骨远端假体连接，锁紧钉与股骨外侧钢板的螺纹孔旋合后连接股骨髁。
其中，所述股骨远端假体中部的外侧设有斜向下方且交叉设置的通孔，松质骨拉力钉插入所述通孔后连接股骨髁。
其中，所述股骨远端假体靠近所述股骨髁的一端上有挡板。
其中，所述股骨近端中央拉力钉的轴向设有拉力钉通孔，所述股骨近端中央拉力钉的长度和所述股骨近端中央拉力钉的外螺纹长度与患者的截骨位置相适配。
其中，所述股骨近端假体上与骨骺的结合面的形态及大小采用个体化定制设计；
所述股骨近端假体的结合面的设计方法为：
使用MIMICS软件对患者影像数据进行生物重建，得到与患者骨骼适配的外形；
在适配外形的基础上，前外后分别向外围延伸4mm，内侧向外围延伸8mm，得到所述股骨近端假体的结合面。
其中，所述股骨远端假体上与骨骺的结合面的形态及大小采用个体化定制设计；
所述股骨远端假体的结合面的设计方法为：
使用MIMICS软件对患者影像数据进行生物重建，得到与患者骨骼适配的骨模型外形；
其截面的前侧、后侧以及外侧与骨模型外形相适配，内侧适当缩窄1cm左右，得到所述股骨远端假体的结合面。
发明的上述方案至少包括以下有益效果：
发明的上述方案，保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体能保留股骨上段以及股骨远端的干骺组织，利用假体与股骨上段和股骨远端的干骺组织连接，保留儿童患者的骨生长功能。为了保证术后儿童患者骨骼生长不受到钢板的限制，在假体与骨组织形成牢靠的生物固定后，可通过微创手术拆除股骨外侧钢板，增加内外交叉的松质骨拉力钉进一步增加假体的稳定性和可靠性手术次数少，手术操作简单；设有骨干延长段，股骨延长距离不受限制，可根据患者股骨截骨的位置确定骨干延长段的长度。
附图说明
图1为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的安装示意图1；
图2为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的安装示意图2；
图3为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的股骨近端假体的立体图；
图4为图3中的B处放大示意图；
图5为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的股骨近端假体的主视图；
图6为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的骨干延长段的立体图；
图7为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的骨干延长段的主视图；
图8为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的股骨远端假体的立体图；
图9为图8中的A处放大示意图；
图10为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的股骨远端假体的主视图；
图11为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的股骨近端中央拉力钉的结构示意图；
图12为发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体的锁紧钉的结构示意图。
附图标记：
1、股骨近端中央拉力钉；11、拉力钉通孔；12、外螺纹；2、股骨近端辅钉；3、股骨近端假体；31、螺纹孔；32、沉头通孔；33、锥形圆孔；34、防旋槽；4、骨干延长段；41、圆锥接头；42、防旋扁方；43、圆锥孔接口；44、防旋卡槽；5、股骨远端假体；51、锥形接头；52、防旋卡件；53、拉力钉通孔； 54、挡板；6、股骨外侧钢板；7、固定钉；8、锁紧钉；81、松质骨螺纹；82、锥形螺纹；9、松质骨拉力钉；a1、股骨；a2股骨髁。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1-2所示，本实施例提供了一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，用于膝关节股骨a1中段较大范围肿瘤或其他病变切除后的关节重建，能有效的解决儿童患者骨生长功能的临床问题。包括股骨近端假体3、骨干延长段4和股骨远端假体5，采用股骨近端中央拉力钉1和股骨近端辅钉2 连接股骨近端假体3和股骨a1，采用锁紧钉8和松质骨拉力钉91连接股骨远端假体5和股骨髁a2。骨干延长段4的两端分别组配连接有股骨近端假体3和股骨远端假体5；股骨近端假体3上与股骨a1的结合面和股骨远端假体5上与股骨髁a2的结合面处均设有带骨小梁多孔结构凹槽；股骨远端假体5的外侧上可拆卸连接有股骨外侧钢板6；
本实施例的假体能保留股骨a1上段以及股骨a1远端的干骺组织，利用假体与股骨a1上段和股骨a1远端的干骺组织连接，保留儿童患者的骨生长功能。为了保证术后儿童患者骨骼生长不受到钢板的限制，在假体与骨组织形成牢靠的生物固定后，可通过微创手术拆除股骨外侧钢板6，增加内外交叉的松质骨拉力钉91进一步增加假体的稳定性和可靠性，手术次数少，手术操作简单；设有骨干延长段4，股骨延长距离不受限制，可根据患者股骨截骨的位置确定骨干延长段4的长度。
当儿童患者股骨侧肿瘤采用可延长式假体置换时，通常需要截除患肢瘤段股骨部分，同时还需要切除胫骨关节面以及骨骺部位，截除后患肢不具备生长功能，术后由于儿童的成长会造成严重左右肢体不等长现象。采用本发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体进行置换时，会采取保留股骨和胫骨骨骺以及关节面等重要的解剖组织，保留了儿童患者的自然生长功能，假体采用两侧钢板通过锁紧钉固定在股骨远端，同时假体与骨结合界面设计成骨小梁多孔结构，能形成牢靠的生物固定，所以术后不会造成严重左右肢体不等长现象；
当儿童患者股骨侧肿瘤采用可延长式假体置换后出现左右肢体不等长现象，严重时需要进行多次手术进行肢体延长，尤其患儿年龄越小，延长的次数会增多，因为每次延长时受到软组织以及神经血管的牵拉，一次不可能延长太多，否则会破坏软组织以及神经血管，造成很严重的损伤，所以只能通过多次手术来进行延长，给患者带来极大的疼苦和身体伤害。采用本发明的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体进行置换时，只需要一次肿瘤切除手术加一次微创手术就能获得更好的效果，而且手术简单，次数少，切口小，患者所受创伤小，经济费用较低，患者身体恢复更快，远期疗效确切。
如图1-10所示，本实施例的骨干延长段4与股骨近端假体3、骨干延长段 4与股骨远端假体5均采用组配方式连接，具体地，股骨远端假体5的上部设有防旋卡件52和锥形接头51，接骨干延长段4下部设有防旋卡槽44和圆锥孔接口43，锥形接头51插入圆锥孔接口43内，利用锥面连接股骨远端假体5 与骨干延长段4，防旋卡件52插入防旋卡槽44内，实现股骨远端假体5与骨干延长段4的组配连接，防止股骨远端假体5与骨干延长段4相对转动。接骨干延长段4上部设有防旋扁方42和圆锥接头41，股骨近端假体3上设有防旋槽34和锥形圆孔33，圆锥接头41插入锥形圆孔33内，利用锥面连接股骨近端假体3与骨干延长段4，防旋扁方42插入防旋槽34内，，实现股骨近端假体3与骨干延长段4的组配连接，防止股骨近端假体3与骨干延长段4相对转动。
如图1-2、3-5所示，本实施例的股骨近端假体3的上部连接股骨a1，下部连接骨干延长段4。股骨近端假体3的上端面处设有轴向设置的螺纹孔31，股骨近端中央拉力钉1插入股骨a1后与螺纹孔31旋合，股骨近端假体3外侧设有斜向上方的沉头通孔32，股骨近端辅钉2插入沉头通孔32后连接股骨a1，利用股骨近端中央拉力钉1拉紧固定股骨a1上端骨组织与股骨近端假体3，利用股骨近端中央拉力钉1和股骨近端辅钉2将股骨a1与股骨近端假体3连接。具体地，股骨近端假体3的一外侧上设有2个斜向上方的沉头通孔32。
如图1-2、8-10所示，本实施例的股骨远端假体5的外侧可拆卸安装有股骨外侧钢板6。股骨外侧钢板6的上部设有阶梯光孔、下部设有螺纹孔31，阶梯光孔优选设置有2-3个，固定钉7插入阶梯光孔后与股骨远端假体5连接，锁紧钉8与股骨外侧钢板6的螺纹孔31旋合后连接股骨髁a2，利用锁紧钉8 和固定钉7将股骨外侧钢板6安装在股骨远端假体5上。保证术后儿童患者骨骼生长不受到钢板的限制，在假体与骨组织形成牢靠的生物固定后，可通过微创手术拆除，拆除锁紧钉8和固定钉7，将股骨外侧钢板6从股骨远端假体5 上拆除下来。
进一步地，股骨远端假体5的外侧上设有2-3个螺纹孔31，固定钉7插入骨外侧钢板阶梯光孔后连接股骨远端假体5，连接骨外侧钢板和股骨远端假体 5。
如图1-2和11所示，本实施例的股骨近端中央拉力钉1的轴向设有拉力钉通孔5311，该拉力钉通孔5311用于定位。股骨近端中央拉力钉1的钉帽上设有内六角孔，便于股骨近端中央拉力钉1的拧入。股骨近端中央拉力钉1的长度和股骨近端中央拉力钉1的外螺纹12长度与患者的截骨位置相适配，股骨近端中央拉力钉1的长度和外螺纹12长度可根据患者的截骨位置个性化定制，适用于每一位患者，适应性好。
如图1-2和12所示，本实施例的锁紧钉8的钉帽上设有内六角孔，便于锁紧钉8的拧入。锁紧钉8的外侧上设有锥形螺纹82和松质骨螺纹81，且具有自攻槽，股骨髁a2上无需打孔，直接锁紧钉8自攻即可，操作简单方便。
本实施例的股骨近端假体3上与骨骺的结合面的形态及大小采用个体化定制设计；股骨近端假体3的结合面的设计方法为：使用MIMICS软件对患者影像数据进行生物重建，得到与患者骨骼适配的外形；在适配外形的基础上，前外后分别向外围延伸4mm，内侧向外围延伸8mm，得到股骨近端假体3的结合面。
本实施例的股骨远端假体5上与骨骺的结合面的形态及大小采用个体化定制设计；股骨远端假体5的结合面的设计方法为：使用MIMICS软件对患者影像数据进行生物重建，得到与患者骨骼适配的骨模型外形；其截面的前侧、后侧以及外侧与骨模型外形相适配，内侧适当缩窄1cm左右，得到股骨远端假体5的结合面。股骨远端假体5中部的外侧设有通孔，通孔交叉设置，且方向斜向下方，优选设有2个通孔。当将股骨外侧钢板6从股骨远端假体5拆下后，松质骨拉力钉91插入通孔后连接股骨髁a2，将股骨远端假体5于股骨髁 a2再次连接，进一步增加假体的稳定性和可靠性。股骨远端假体5靠近股骨髁 a2的一端上有挡板54，挡板54用于防止假体在屈膝过程中向后脱出。
如图3-4和8-9所示，本实施例的股骨近端假体3的带骨小梁多孔结构凹槽的骨小梁多孔结构的厚度为1-5mm，利于骨长入，形成长期的生物固定效果。股骨远端假体5的带骨小梁多孔结构凹槽的骨小梁多孔结构的厚度为1- 5mm。
本实施例的儿童型肿瘤关节假体能保留股骨a1上段以及股骨a1远端的干骺组织，保留儿童患者的骨生长功能；股骨远端假体5和股骨近端假体3与骨骺结合端面上带有骨小梁多孔结构，利于骨长入，形成交锁结构以达到长期的生物固定效果；保证术后儿童患者骨骼生长不受到侧面钢板的限制，在假体与骨组织形成牢靠的生物固定后，拆除股骨a1远端外侧钢板，增加内外交叉的松质骨拉力钉91，增加假体的稳定性和可靠性；假体与股骨a1和股骨髁a2的结合面的尺寸设计，满足患者骨骼生长的合适空间，保证骨结合界面的力学传导。
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，包括骨干延长段，所述骨干延长段的两端分别组配连接有股骨近端假体和股骨远端假体；
所述股骨近端假体上与股骨的结合面和所述股骨远端假体上与股骨髁的结合面处均设有带骨小梁多孔结构凹槽；
所述股骨远端假体的外侧上可拆卸连接有股骨外侧钢板；
采用股骨近端中央拉力钉和股骨近端辅钉连接所述股骨近端假体和股骨，采用锁紧钉和松质骨拉力钉连接所述股骨远端假体和股骨髁。
2.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨近端假体和所述股骨远端假体的带骨小梁多孔结构凹槽的骨小梁多孔结构的厚度均为1-5mm。
3.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨远端假体的外侧通过固定钉连接股骨外侧钢板。
4.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨近端假体的上端面处设有轴向设置的螺纹孔，所述股骨近端假体外侧设有斜向上方的沉头通孔；
所述股骨近端中央拉力钉插入所述股骨后与所述螺纹孔旋合，所述股骨近端辅钉插入所述沉头通孔后连接股骨。
5.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨外侧钢板的上部设有阶梯光孔、下部设有螺纹孔，固定钉插入所述阶梯光孔后与股骨远端假体连接，锁紧钉与股骨外侧钢板的螺纹孔旋合后连接股骨髁。
6.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨远端假体中部的外侧设有斜向下方且交叉设置的通孔，松质骨拉力钉插入所述通孔后连接股骨髁。
7.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨远端假体靠近所述股骨髁的一端上有挡板。
8.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨近端中央拉力钉的轴向设有拉力钉通孔，所述股骨近端中央拉力钉的长度和所述股骨近端中央拉力钉的外螺纹长度与患者的截骨位置相适配。
9.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨近端假体上与骨骺的结合面的形态及大小采用个体化定制设计；
所述股骨近端假体的结合面的设计方法为：
使用MIMICS软件对患者影像数据进行生物重建，得到与患者骨骼适配的外形；
在适配外形的基础上，前外后分别向外围延伸4mm，内侧向外围延伸8mm，得到所述股骨近端假体的结合面。
10.如权利要求1所述的保留股骨颈及膝关节面的儿童型肿瘤关节假体，其特征在于，所述股骨远端假体上与骨骺的结合面的形态及大小采用个体化定制设计；
所述股骨远端假体的结合面的设计方法为：
使用MIMICS软件对患者影像数据进行生物重建，得到与患者骨骼适配的骨模型外形；
其截面的前侧、后侧以及外侧与骨模型外形相适配，内侧适当缩窄1cm左右，得到所述股骨远端假体的结合面。
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