CN112515817B - 一种个性化组配骶骨髂骨髋臼假体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，包括骶骨部分假体、连接部分、髋臼部分假体和机加工钛合金自攻骨钉；所述的骶骨部分假体、连接部分和髋臼部分假体同时设计并以组配方式进行3D打印连接，所述的骶骨部分假体与连接部分以及连接部分与髋臼部分假体之间的联接方式为锥配，所述的机加工钛合金自攻骨钉分别旋入骶骨连接假体与人体。该假体有利于假体初期稳定及骨长入，采用5个骨钉，2个脊柱钉棒，2个锁紧螺钉对假体与骨骼进行连接，采用分散式分布加强了假体的初期稳定；采用个性化定制方式，按照骨缺损部位进行贴合设计，能够保证假体顺利安装进入人体。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种个性化组配骶骨髂骨髋臼假体。
背景技术
骶骨是脊柱向骨盆过渡的重要环节，对支撑脊柱、维持骨盆稳定、传递身体上部生理载荷以及体外负重等具有极其重要的作用。骶骨肿瘤在脊柱肿瘤病例中占有一定比例，手术切除是当前治疗骶骨肿瘤的主要手段。骶骨肿瘤切除后，为了获得重新获得骶骨的完整性，现有技术中采用了多种骶骨假体进行重建。然而关于现有技术中的骶骨假体存在以下缺陷和不足：
首先，骶骨肿瘤切除时，不同患者切除肿瘤的范围不同，有的患者肿瘤切除范围大，有的患者肿瘤切除范围小，即不同患者肿瘤切除时，能形成不同的倾斜角度以及形状大小的倾斜面，该倾斜面是与骶骨假体的相结合的接触面，而现有技术中使用的骶骨假体为一体式结构，使用时不能根据肿瘤切面匹配相应的骶骨假体，这会影响双侧骶髂骨关节的连续性，现有技术中使用的骶骨假体均是统一的，不能根据肿瘤切除面实现个性化定制，在手术中不能进行精准匹配。
其次，骶骨肿瘤切除后，腰椎处于悬空状态，现有技术中采用经通过髂骨钉即钉棒系统将下位腰椎直接支撑于髂骨上，即“教堂式”重建。上述结构性重建的钉棒容易发生断裂或松动，骨质受到了破坏，患者容易再度陷入无法站立行走、生活无法自理的状态。且从生物力学角度来看，由于腰椎骨盆固定后力矩较长，这就造成了腰骶部会承受较大的应力和剪切力。
另外，部分骶骨肿瘤同时易累及下腰椎，在进行肿瘤切除时，也需要同时尽可能的将腰5甚至腰4上的病灶切除，而现有技术中所使用假体仅仅考虑切除的肿瘤局限在骶骨及骶骨两侧时所需要的假体，当面对累及L5或L4节段的骶骨肿瘤切除时，骶骨假体的大小不足，不能与腰椎建立固定连接。
综上所述，现有技术中骶骨假体存在的问题包括：
1、现有技术中骶骨假体存在重量较大的问题，不利于人体活动。
2、现有技术中骶骨假体存在适用范围小的问题，不利于骶骨髂骨髋臼部分同时缺失问题的解决。
3、现有技术中骶骨假体存在骨钉钉道过于规整的问题，不利于假体与肌肉多角度缝合。
4、现有技术中骶骨假体存在结构过于对称的问题，无法解决骨盆单侧切除所产生的问题。
5、现有技术中骶骨假体存在第一髂骨结合体和第二髂骨结合体表面过于平整的问题，需要通过敲击插入方式，增大了手术难度。
6、现有技术中骶骨假体存在骨张入慢的问题，不利于假体初期稳定。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，所解决的技术问题包括如何加强假体的初期稳定，促进骨长入，解决骨盆单侧切除所产生的问题以及如何保证假体顺利安装进入人体。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，包括骶骨部分假体、连接部分、髋臼部分假体和机加工钛合金自攻骨钉；所述的骶骨部分假体、连接部分和髋臼部分假体同时设计并以组配方式进行3D打印连接，所述的骶骨部分假体与连接部分以及连接部分与髋臼部分假体之间的联接方式为锥配，所述的机加工钛合金自攻骨钉分别旋入骶骨连接假体与人体。
优选地，所述骶骨部分假体与人骨连接处设置有高度为3mm的骨小梁结构。
所述骨小梁结构是3D打印钛合金假体孔径骨小梁，该骨小梁结构的孔隙率为50％至80％，其中孔径为100um至200um的孔占40％，孔径为200um至400um的孔占60％。
所述骨小梁结构的外端采用大圆角过渡，所述大圆角的半径为30mm至50mm。
所述的骶骨部分假体与连接部分以及连接部分与髋臼部分假体之间连接的匹配面加工有花槽，所述的花槽用于防止所述的骶骨部分假体与连接部分以及连接部分与髋臼部分假体之间发生相对转动。
所述骶骨部分假体的轴向上设置有第一压紧螺栓，所述髋臼部分假体的轴向上设置有第二压紧螺栓。
所述机加工钛合金自攻骨钉的材料为钛合金，该机加工钛合金自攻骨钉的大径为4mm至6mm，螺距为1mm至2mm，螺杆长度为30mm至150mm。
所述的机加工钛合金自攻骨钉包括第一骨钉、第二骨钉、第三骨钉、第四骨钉和第五骨钉，所述的第一骨钉、第二骨钉、第三骨钉、第四骨钉和第五骨钉的一端分别从不同的角度旋入骶骨连接假体，另一端分别从不同的角度旋入人体。
优选地，所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体还包括旋入人体的第一脊柱钉棒和第二脊柱钉棒，所述的第一脊柱钉棒通过第一锁紧螺钉固定到骶骨部分假体上；所述的第一锁紧螺钉以垂直于所述的第一脊柱钉棒的中心轴线的方式贯穿所述的第一脊柱钉棒；所述的第二脊柱钉棒通过第二锁紧螺钉固定到骶骨部分假体上；所述的第二锁紧螺钉以垂直于所述的第二脊柱钉棒的中心轴线的方式贯穿所述的第二脊柱钉棒；通过所述的第一脊柱钉棒、第二脊柱钉棒、第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉连接所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体与人体。
进一步优选地，所述的骶骨部分假体与人骨连接处按照骨缺损部位采用个性化贴合面设计，用于保证所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体顺利安装进入人体。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、现有技术不设置骨小梁部分，存在骨长入慢问题，不利于假体初期稳定。本发明所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体在与人骨连接处利用3D打印技术设置了3mm的骨小梁结构，有利于假体初期稳定及骨长入。
2、现有技术骨钉数量过少且分布较为集中规律易导致假体易脱位，本发明所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体采用5个骨钉，2个脊柱钉棒，2个锁紧螺钉对假体与骨骼进行连接，采用分散式分布加强了假体的初期稳定。
3、现有技术骶骨设置过于对称并且适用范围过小，无法解决骨盆单侧切除所产生的问题，本发明所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体针对骶骨及单侧骨盆恶性肿瘤切除置换问题进行解决，用本发明所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体作为支撑置换切除部分，通过后期骨长入与未发生病变部分骨紧密贴合，让病人后期能正常行动。其中，骶骨部分假体、连接部分假体、髋臼部分假体起到支撑作用，骨钉、脊柱钉棒、锁紧螺钉起到使假体植入初始稳定和防止假体移动作用，骨小梁部分通过多孔结构，有利于初期骨长入和长期的假体稳定性并减轻假体重量，花槽起到防止假体连接处旋转的作用。
4、现有技术中的假体存在第一髂骨结合体和第二髂骨结合体表面过于平整，需要通过敲击插入方式，增大了手术难度，本发明所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体采用个性化定制方式，按照骨缺损部位进行贴合设计，保证假体顺利安装进入人体。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体的整体结构示意图。
图2是所述骨钉、脊柱钉棒和锁紧螺钉的结构示意图。
图3是所述骨小梁部分和花槽的结构示意图。
图4是所述骶骨部分假体的连接结构示意图。
图5是所述个性化贴合面设计和压紧螺栓的结构示意图。
具体实施方式
在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。
如图1至图5所示，本发明所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体包括骶骨部分假体1、连接部分2、髋臼部分假体3和机加工钛合金自攻骨钉；所述的机加工钛合金自攻骨钉分别旋入骶骨连接假体与人体。
优选地，所述骶骨部分假体1与人骨连接处设置有高度H为3mm的骨小梁结构4。
所述骨小梁结构4是3D打印钛合金假体孔径骨小梁，该骨小梁结构4的孔隙率为50％至80％，其中孔径为100um至200um占40％，孔径为200um至400um占60％。
所述骨小梁结构4的外端W采用大圆角过渡，所述大圆角的半径为30mm至50mm。(外端为骨小梁结构围绕假体一圈所对应的外侧)
所述的骶骨部分假体1与连接部分2以及连接部分2与髋臼部分假体3之间连接的匹配面加工有花槽5，所述的花槽5用于防止所述的骶骨部分假体1与连接部分2以及连接部分2与髋臼部分假体3之间发生相对转动。
如图5所示，所述骶骨部分假体1的轴向上设置有第一压紧螺栓71，所述髋臼部分假体3的轴向上设置有第二压紧螺栓72。
第一压紧螺栓71和第二压紧螺栓72分别用于将所述骶骨部分假体1和髋臼部分假体3压紧到连接部分2上。
所述机加工钛合金自攻骨钉的材料为钛合金，该机加工钛合金自攻骨钉的大径为4mm至6mm，螺距为1mm至2mm，螺杆长度为30mm至150mm。
所述的机加工钛合金自攻骨钉包括第一骨钉41、第二骨钉42、第三骨钉43、第四骨钉44和第五骨钉45，所述的第一骨钉41、第二骨钉42、第三骨钉43、第四骨钉44和第五骨钉45的一端分别从不同的角度旋入骶骨连接假体1，另一端分别从不同的角度旋入人体。
优选地，所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体还包括旋入人体的第一脊柱钉棒51和第二脊柱钉棒52，所述的第一脊柱钉棒51通过第一锁紧螺钉61固定到骶骨部分假体1上；所述的第一锁紧螺钉61以垂直于所述的第一脊柱钉棒51的中心轴线的方式贯穿所述的第一脊柱钉棒51；所述的第二脊柱钉棒52通过第二锁紧螺钉62固定到骶骨部分假体1上；所述的第二锁紧螺钉62以垂直于所述的第二脊柱钉棒52的中心轴线的方式贯穿所述的第二脊柱钉棒52；通过所述的第一脊柱钉棒51、第二脊柱钉棒52、第一锁紧螺钉61和第二锁紧螺钉62连接所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体与人体。
进一步优选地，所述的骶骨部分假体1与人骨连接处8按照骨缺损部位采用个性化贴合面设计，用于保证所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体顺利安装进入人体。
本发明所述个性化组配骶骨髂骨髋臼假体的3D打印实体部分材料为钛合金，表面做抛光处理。所述的骶骨部分假体1、连接部分2和髋臼部分假体3同时设计并以组配方式进行3D打印连接，所述的骶骨部分假体1与连接部分2以及连接部分2与髋臼部分假体3之间的联接方式为锥配，
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (5)
1.一种个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，其特征在于，所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体包括骶骨部分假体、连接部分、髋臼部分假体和机加工钛合金自攻骨钉；所述的骶骨部分假体、连接部分和髋臼部分假体同时设计并以组配方式进行3D打印连接，所述的骶骨部分假体与连接部分以及连接部分与髋臼部分假体之间的联接方式为锥配，所述的机加工钛合金自攻骨钉分别旋入骶骨连接假体与人体；
所述的机加工钛合金自攻骨钉包括第一骨钉、第二骨钉、第三骨钉、第四骨钉和第五骨钉，所述的第一骨钉、第二骨钉、第三骨钉、第四骨钉和第五骨钉的一端分别从不同的角度旋入骶骨连接假体，另一端分别从不同的角度旋入人体；
所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体还包括旋入人体的第一脊柱钉棒和第二脊柱钉棒，所述的第一脊柱钉棒通过第一锁紧螺钉固定到骶骨部分假体上；所述的第一锁紧螺钉以垂直于所述的第一脊柱钉棒的中心轴线的方式贯穿所述的第一脊柱钉棒；所述的第二脊柱钉棒通过第二锁紧螺钉固定到骶骨部分假体上；所述的第二锁紧螺钉以垂直于所述的第二脊柱钉棒的中心轴线的方式贯穿所述的第二脊柱钉棒；通过所述的第一脊柱钉棒、第二脊柱钉棒、第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉连接所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体与人体；
所述的骶骨部分假体与人骨连接处按照骨缺损部位采用个性化贴合面设计，用于保证所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体顺利安装进入人体；
所述骶骨部分假体的轴向上设置有第一压紧螺栓，所述髋臼部分假体的轴向上设置有第二压紧螺栓；
所述机加工钛合金自攻骨钉的材料为钛合金，该机加工钛合金自攻骨钉的大径为4mm至6mm，螺距为1mm至2mm，螺杆长度为3mm至150mm。
2.根据权利要求1所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，其特征在于，所述骶骨部分假体与人骨连接处设置有高度为3mm的骨小梁结构。
3.根据权利要求2所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，其特征在于，所述骨小梁结构是3D打印钛合金假体孔径骨小梁，该骨小梁结构的孔隙率为50％至80％，其中孔径为100um至200um的孔占40％，孔径为200um至400um的孔占60％。
4.根据权利要求2所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，其特征在于，所述骨小梁结构的外端采用大圆角过渡，所述大圆角的半径为30mm至50mm。
5.根据权利要求1所述的个性化组配骶骨髂骨髋臼假体，其特征在于，所述的骶骨部分假体与连接部分以及连接部分与髋臼部分假体之间连接的匹配面加工有花槽，所述的花槽用于防止所述的骶骨部分假体与连接部分以及连接部分与髋臼部分假体之间发生相对转动。
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