CN211187658U - 一种胫骨中段重建装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种胫骨中段重建装置，包括依次连接的第一髓内固定杆、胫骨中段假体和第二髓内固定杆，所述第一髓内固定杆和所述第二髓内固定杆与插入的骨髓腔匹配，所述胫骨中段假体为缺损胫骨中段的形状。本实用新型胫骨中段重建装置在植入时不会出现因假体不匹配而产生的磨损，有效避免出现骨溶解和骨折的情况发生。

Description

一种胫骨中段重建装置

技术领域

本实用新型属于骨修复技术领域，特别是涉及一种胫骨中段重建装置。

背景技术

胫骨是人体小腿主要承重骨骼，承受着小腿3/4的力(腓骨承受1/4)。因此，由于外伤，遗传性疾病或者骨肿瘤导致胫骨结构破坏会导致患者小腿功能丧失等严重后果。胫骨中段是骨肿瘤比较容易发生的部位。由于肿瘤病人的特殊性，肿瘤种类和形态的多样性，市面上往往很难找到一种适用于所有病人的肿瘤型重建假体。

目前，临床上处理胫骨中段骨肿瘤的主要方式是手术切除肿瘤及肿瘤周围3cm的骨质。面对这么长截断的骨缺损，如何去修复它困扰着广大的骨科医生。由于患者所患肿瘤的多样性，以及患者本身胫骨形态的多样性，如果使用通用型肿瘤假体治疗所有病人，医生则会发现很多假体在尺寸或者形态上并不能与手术切除后的骨缺损部位所匹配。这往往会导致假体固定不牢靠，更为严重的情况下会由于假体与骨不匹配而导致骨折的情况出现。

另外，由于目前所使用的胫骨中段肿瘤型假体多为传统减材制造工艺所制造，其存在的缺点也非常明显：1.减材制造的假体不可避免的存在原材料的浪费，因为假体是从原材料中“削剪”而成的，因此必须使用多的材料作为原料。这样制造出的产品不可避免的会具有价格高昂的缺陷；2.传统工艺制造的产品表面不可能具有规则且完全连通的孔隙结构。假体往往是光滑的表面或者是粗糙的表面；3.目前所使用的假体表面往往没有进行表面改性，而医用钛合金并没有生物活性；4.减材制造的假体无法实现个性化这一目标，减材制造的模具是有限的，而且模具生产工艺复杂，成本高，而且制造周期长。因此不可能为每一个病人生产一种个性化模具然后制备假体。5.有一种传统假体在胫骨中段骨肿瘤假体上下两边有固定钢板的结构，这个固定结构具有固定胫骨肿瘤假体的作用。然而，固定钢板往往是与肿瘤假体一体不可拆卸的。往往这两个固定钢板是传统假体最为脆弱的部位。在长期使用过程中由于疲劳会出现钢板断裂等并发症。出现这种情况的时候病人只能结构全部假体拆卸的翻修手术。手术创伤更大，费用更高，而且手术效果非常不理想。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种胫骨中段重建装置，包括依次连接的第一髓内固定杆、胫骨中段假体和第二髓内固定杆，所述第一髓内固定杆和所述第二髓内固定杆与插入的骨髓腔匹配，所述胫骨中段假体根据患者的缺损胫骨中段订制。本实用新型胫骨中段重建装置在植入时不会出现因假体不匹配而产生的磨损，有效避免出现骨溶解和骨折的情况发生。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种胫骨中段重建装置，包括依次连接的第一髓内固定杆、胫骨中段假体和第二髓内固定杆，所述第一髓内固定杆和所述第二髓内固定杆与插入的骨髓腔匹配，所述胫骨中段假体根据患者的缺损胫骨中段订制，为缺损胫骨中段的形状。

在本实用新型一些实施方式中，所述胫骨中段假体具有中空腔体。

在本实用新型一些实施方式中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述胫骨中段假体包括可拆卸连接的两个或三个以上胫骨中段假体段；

2)还包括第一固定钢板和第二固定钢板，所述第一固定钢板设于所述胫骨中段假体的近第一髓内固定杆侧，所述第二固定钢板设于所述胫骨中段假体的近第二髓内固定杆侧。

在本实用新型一些实施方式中，特征1)中，所述两个或三个以上胫骨中段假体段的可拆卸连接为榫卯连接。

在本实用新型一些实施方式中，相邻的胫骨中段假体段的榫处和卯处设有对应的若干榫卯固定孔。

在本实用新型一些实施方式中，特征2)中，所述第一固定钢板与所述胫骨中段假体可拆卸连接，所述第二固定钢板与所述胫骨中段假体可拆卸连接。

在本实用新型一些实施方式中，所述第一固定钢板和所述第二固定钢板还设有若干个固定孔，所述固定孔用于与患者的胫骨固定。

在本实用新型一些实施方式中，第一髓内固定杆和第二髓内固定杆的中轴线方向与胫骨中段假体的中轴线方向相同。

在本实用新型一些实施方式中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)第一髓内固定杆的外表面设有第一融合面层，所述第一融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通；

2)胫骨中段假体的外表面设有第二融合面层，所述第二融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通；

3)第二髓内固定杆的外表面设有第三融合面层，所述第三融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通。

在本实用新型一些实施方式中，还包括如下技术特征中的至少一项：

a)特征1)、特征2)或特征3)中，微孔的孔径为600μm～800μm；

b)特征1)、特征2)或特征3)中，孔隙率为60％～80％；

c)特征1)、特征2)或特征3)中，融合面层的厚度为1.5mm～2.0mm；

d)特征1)、特征2)或特征3)中，所述多孔结构为表面具有羟基磷灰石生物涂层的多孔结构。

如上所述，本实用新型至少具有以下有益效果之一：

1)本实用新型胫骨中段重建装置在植入时不会出现因假体不匹配而产生的磨损，有效避免出现骨溶解和骨折的情况发生；

2)传本实用新型在装置表面及内部均匀的覆盖了空隙大小均匀的完全连通的微孔结构，有了这些孔隙的存在，周围再生的骨组织就可以慢慢长入装置内部，与装置形成牢固的整合。这种整合有利于装置的远期稳定，延长此装置的使用寿命(传统假体的失效往往是因为松动所导致)；

3)本实用新型在微孔的表面均匀喷涂了羟基磷灰石(HA)材料。HA已经被多种研究证实为有效的促进骨组织再生的材料。因此，将HA喷涂在此实用新型的表面可以促进假体周围骨组织的再生，加快骨缺损的修复。患者越早的功能锻炼，肢体功能就会越早越恢复。长时间的缺乏功能锻炼会出现关节僵硬等情况，此时再开始功能锻炼的效果则不理想。更为重要的是，患者长期卧床会出现褥疮，肺炎和深静脉血栓等严重并发症。最严重时则会危及生命。

4)本实用新型设有第一固定钢板和第二固定钢板，优选为可拆卸，此结构是为早期肿瘤假体与骨组织没有形成牢固整合前提供临时力学支撑作用。但是与传统带有不可拆卸钢板的胫骨中段假体相比，本实用新型的钢板使实用新型更具有灵活性。如前所术，第一固定钢板和第二固定钢板在整体装置未与骨组织形成稳定整合时提供力学支撑。因此前期是整个装置承受力量最大的地方。但是由于材料坚固很少出现断裂。但是长期受力过程中会更早的出现疲劳断裂失效。传统的一体化假体在固定板断裂以后不得不更换整个假体。此实用新型无此后顾之忧。可以将断裂的固定板单独取下，有效减少的手术创伤，病人经济负担和病人承受的痛苦。

附图说明

图1为胫骨中段重建装置的结构示意图。

图2为胫骨中段重建装置安装示意图。

图3为具有可拆卸连接的三个胫骨中段假体段的胫骨中段重建装置的结构示意图(分开)。

图4为具有可拆卸连接的三个胫骨中段假体段的胫骨中段重建装置的结构示意图(组装)。

附图标记：

1 第一髓内固定杆

2 胫骨中段假体

21 胫骨中段假体段

211 榫卯固定孔

3 第二髓内固定杆

4 第一固定钢板

5 第二固定钢板

6 固定孔

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

一种胫骨中段重建装置，如图1和图2所示，包括依次连接的第一髓内固定杆1、胫骨中段假体2和第二髓内固定杆3，所述第一髓内固定杆1和所述第二髓内固定杆3与插入的骨髓腔匹配，所述胫骨中段假体2根据患者的缺损胫骨中段订制。所述胫骨中段假体2为缺损胫骨中段的形状，与患者的骨组织匹配。

传统胫骨中段肿瘤型假体形态较为单一，不能满足临床上多种疾病，尤其是肿瘤所造成的不规则复杂骨缺损的治疗需求。本实用新型可通过三维建模后制备如3D打印技术，按照患者手术截骨方案以及患者自身骨组织形态制备的个性化植入装置，匹配患者手术后留下的骨缺损。因此在植入时不会出现因假体不匹配而产生的磨损，有效避免出现骨溶解和骨折的情况发生。

在一优选的实施方式中，所述胫骨中段假体2具有中空腔体。

在一优选的实施方式中，所述胫骨中段假体2包括可拆卸连接的两个或三个以上胫骨中段假体段21。所述两个或三个以上胫骨中段假体段21的可拆卸连接可以为榫卯连接。所述胫骨中段假体段21可以为多种形状，如图3所示为一个具体的形状，两个或三个以上胫骨中段假体段21组装后整体为所述胫骨中段假体。如图4所示，当实际使用时，比如有两段胫骨中段假体段组合后的胫骨中段假体长度不够，可再增加胫骨中段假体段达到所需的胫骨中段假体长度，该组装方式灵活多变。

相邻的胫骨中段假体段21的榫处和卯处设有对应的若干榫卯固定孔211，螺钉通过该榫卯固定孔起到相邻的胫骨中段假体段21之间的加强固定作用。

第一髓内固定杆1和第二髓内固定杆3的中轴线方向与胫骨中段假体2的中轴线方向相同。

在一优选的实施方式中，还包括第一固定钢板4和第二固定钢板5，所述第一固定钢板4设于所述胫骨中段假体2的近第一髓内固定杆1侧，所述第二固定钢板5设于所述胫骨中段假体2的近第二髓内固定杆3侧，为早期肿瘤假体与骨组织没有形成牢固整合前提供临时力学支撑作用。所述第一固定钢板4与所述胫骨中段假体2可为可拆卸连接，所述第二固定钢板5与所述胫骨中段假体2可为可拆卸连接，可将断裂的固定板单独取下，有效减少的手术创伤，病人经济负担和病人承受的痛苦。所述可拆卸连接可通过螺钉螺孔实现，例如，所述第一固定钢板4和所述第二固定钢板5还可以设有若干个固定孔6，所述固定孔6用于与患者的胫骨固定。

在一优选的实施方式中，第一髓内固定杆1的外表面设有第一融合面层，所述第一融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通，有利于周围再生的骨组织长入其中。

在一优选的实施方式中，胫骨中段假体2的外表面设有第二融合面层，所述第二融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通，有利于周围再生的骨组织长入其中。

在一优选的实施方式中，第二髓内固定杆3的外表面设有第三融合面层，所述第三融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通，有利于周围再生的骨组织长入其中。

上述第一融合面层、第二融合面层或第三融合面层中，微孔的孔径通常为600μm～800μm；孔隙率通常为60％～80％；所述孔隙率指融合面层中孔隙体积与融合面层的在自然状态下总体积的百分比；融合面层的厚度通常为1.5mm～2.0mm。

在一优选的实施方式中，所述多孔结构为表面具有羟基磷灰石生物涂层的多孔结构，喷涂羟基磷灰石(HA)材料，有效促进骨组织再生的材料。

上述胫骨中段重建装置的模型构建方法，包括如下步骤：

1)构建胫骨中段三维模型；

所述胫骨中段三维模型通常包括各组织的模型，例如，所述模型可以包括皮肤、骨骼、血管、神经和病变部位(例如，肿瘤)等组织的模型，所述模型可以反映出个体(例如，患者)的皮肤表面形状和位置等，还可以反映出个体的骨骼形状和位置等，还可以反映出个体的血管、神经等组织的形状和位置等，还可以反映出个体中肿瘤的形状、位置、以及其肿瘤的具体参数等(例如，体积等)。所述胫骨中段三维模型通常可以根据CT数据和/或MRI数据进行构建，构建过程中可以将数据导入E3D等三维重建设计软件等软件，并进行配准融合，从而构建所述胫骨中段三维模型；

2)确定切除范围，在所述胫骨中段三维模型上模拟切除得到切除后的胫骨中段三维模型，并以切除部分作为胫骨中段假体模型；

确定切除范围时，通常在模型中选定肿瘤病变活性最强的部位(例如，肿瘤病变范围内代谢最活跃的区域)，作为切除目标，在模型中确定位置和大小。本领域技术人员可选择合适大小和形状进行切除；

可将步骤2)得到的胫骨中段假体模型中构建中空内腔，减轻假体自重；

将步骤2)得到的胫骨中段假体模型分割为可拆卸连接的两个或三个以上胫骨中段假体段模型；所述两个或三个以上胫骨中段假体段的模型的可拆卸连接可为榫卯连接；相邻的胫骨中段假体段模型的榫处和卯处可构建对应的若干榫卯固定孔；

在步骤2)得到的胫骨中段假体模型的近第一髓内固定杆模型侧和近第二髓内固定杆模型侧可分别构建第一固定钢板模型和第二固定钢板模型；第一固定钢板模型与胫骨中段假体模型可为可拆卸连接，第二固定钢板模型与胫骨中段假体的模型可为可拆卸连接，例如：第一固定钢板模型和第二固定钢板模型上构建若干个用于与患者的胫骨固定的固定孔；

3)将所述胫骨中段假体模型与骨髓腔的接触面上构建与插入的骨髓腔匹配的第一髓内固定杆模型和第二髓内固定杆模型，从而获得所述胫骨中段重建装置模型。

第一髓内固定杆模型和第二髓内固定杆模型的中轴线方向与胫骨中段假体模型的中轴线方向相同。

在一优选的实施方式中，在步骤3)得到的第一髓内固定杆模型的外表面向内拉伸并分层构建若干第一融合面层单元，并在各所述第一融合面层单元上构建若干通孔获得第一融合面层模型。

在一优选的实施方式中，在步骤3)得到的胫骨中段假体模型的外表面向内拉伸并分层构建若干第二融合面层单元，并在各所述第二融合面层单元上构建若干通孔获得第二融合面层模型。

在一优选的实施方式中，在步骤3)得到的第二髓内固定杆模型的外表面向内拉伸并分层构建若干第三融合面层单元，并在各所述第三融合面层单元上构建若干通孔获得第三融合面层模型。

上述第一融合面层单元、第二融合面层单元或第三融合面层单元的通孔孔径通常为600μm～800μm；上述第一融合面层模型、第二融合面层模型或第三融合面层模型的孔隙率通常为60％～80％；上述第一融合面层模型、第二融合面层模型或第三融合面层模型的厚度通常为1.5mm～2.0mm。

上述胫骨中段重建装置的制备方法，所述制备方法包括：根据上述胫骨中段重建装置的模型构建方法构建获得胫骨中段重建装置模型，依据所述胫骨中段重建装置模型制备胫骨中段重建装置。

制备胫骨中段重建装置通常可以通过3D打印依据所述胫骨中段重建装置模型制备胫骨中段重建装置。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述胫骨中段重建装置的模型构建方法的步骤。

一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如上述胫骨中段重建装置的模型构建方法的步骤。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种胫骨中段重建装置，其特征在于，包括依次连接的第一髓内固定杆(1)、胫骨中段假体(2)和第二髓内固定杆(3)，所述第一髓内固定杆(1)和所述第二髓内固定杆(3)与插入的骨髓腔匹配，所述胫骨中段假体(2)为缺损胫骨中段的形状。

2.如权利要求1所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，所述胫骨中段假体(2)具有中空腔体。

3.如权利要求1所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述胫骨中段假体(2)包括可拆卸连接的两个或三个以上胫骨中段假体段(21)；

2)还包括第一固定钢板(4)和第二固定钢板(5)，所述第一固定钢板(4)设于所述胫骨中段假体(2)的近第一髓内固定杆(1)侧，所述第二固定钢板(5)设于所述胫骨中段假体(2)的近第二髓内固定杆(3)侧。

4.如权利要求3所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，特征1)中，所述两个或三个以上胫骨中段假体段(21)的可拆卸连接为榫卯连接。

5.如权利要求4所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，相邻的胫骨中段假体段(21)的榫处和卯处设有对应的若干榫卯固定孔(211)。

6.如权利要求3所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，特征2)中，所述第一固定钢板(4)与所述胫骨中段假体(2)可拆卸连接，所述第二固定钢板(5)与所述胫骨中段假体(2)可拆卸连接。

7.如权利要求6所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，所述第一固定钢板(4)和所述第二固定钢板(5)还设有若干个固定孔(6)，所述固定孔(6)用于与患者的胫骨固定。

8.如权利要求1所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，第一髓内固定杆(1)和第二髓内固定杆(3)的中轴线方向与胫骨中段假体(2)的中轴线方向相同。

9.如权利要求1所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)第一髓内固定杆(1)的外表面设有第一融合面层，所述第一融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通；

2)胫骨中段假体(2)的外表面设有第二融合面层，所述第二融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通；

3)第二髓内固定杆(3)的外表面设有第三融合面层，所述第三融合面层为多孔结构，所述多孔结构为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通。

10.如权利要求9所述的胫骨中段重建装置，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

a)特征1)、特征2)或特征3)中，微孔的孔径为600μm～800μm；

b)特征1)、特征2)或特征3)中，孔隙率为60％～80％；

c)特征1)、特征2)或特征3)中，融合面层的厚度为1.5mm～2.0mm；

d)特征1)、特征2)或特征3)中，所述多孔结构为表面具有羟基磷灰石生物涂层的多孔结构。

Images