CN220676179U - 一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3d打印假体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其包括：假体本体，其为采用个体化定制的3D打印假体，依据关节骨缺损的3D模型设计成腔隙性的假体凹面；所述假体凹面包括外表面和内表面，所述外表面适当镂空，内表面镂空成骨小梁状。本实用新型的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，采用个体化定制的3D打印假体，依据关节骨缺损的3D模型设计成腔隙性的假体凹面，以便内部植骨；其充分利用假体机械重建与植骨生物重建的优势，利于关节早期功能恢复，植骨以增加和保持骨量，为后期再次重建或关节置换奠定基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及骨科医疗器械技术领域，特别是涉及一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体。
背景技术
随着创伤患者的增多，创伤性关节骨缺损患者逐年增加。特别是四肢大关节结构性骨缺损患者，骨缺损累及关节面和干骺端，不但缺损的骨量大，而且骨关节缺乏结构性支撑，导致关节不稳、负重功能丢失，严重影响关节功能。
目前此类患者现有的修复方法有：
1、骨修复，包括自体骨、异体骨和自体+异体骨修复3种方式，存在自体骨来源受限、关节匹配难、缺乏支撑、供骨量少、供区遗留并发症等；异体骨存在关节构型匹配差异、排异反应、骨感染、骨吸收、骨塌陷和关节退变等；自体+异体骨移植仅适用于腔隙性骨缺损患者，缺乏结构性支撑作用，适用范围受限等。
2、假体修复，包括人工关节表面假体、人工关节表面假体+金属垫块、肿瘤关节假体等方式，存在表面假体需要骨量基础支撑、金属假体面与骨表面的界面松动、应力遮挡、假体周围骨折、假体关节不稳、感染、翻修困难等弊端。
综上所述，目前亟需设计一种克服上述技术问题的修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体。
实用新型内容
针对背景技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，以解决背景技术中提到的问题。
为了实现上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其包括：
假体本体，其为采用个体化定制的3D打印假体，依据关节骨缺损的3D模型设计成腔隙性的假体凹面；
所述假体凹面包括外表面和内表面，所述外表面在保持足够支撑强度的基础上适当镂空，内表面上镂空成骨小梁状。
进一步的，所述假体凹面内部植骨且其外形与所处关节骨缺损处一致；
所述假体本体对应关节面部位为实心状。
进一步的，所述假体本体包括膝关节、踝关节、肘关节及腕关节等四肢大关节。
进一步的，所述假体本体为钛合金材料或其他符合医学临床需求和应用的标准材料制成。
进一步的，所述假体本体为关节对应的3D打印假体，其包括假体一和假体二两大类型；其中：
所述假体一包括假体A和假体B，其对应关节一半缺损类患者；
所述假体二包括假体C和假体D，其对应关节的一端缺损类患者。
与现有技术相比，本实用新型产生的有益效果主要体现在：
本实用新型的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，采用个体化定制的3D打印假体，依据关节骨缺损的3D模型设计成腔隙性的假体凹面，以便内部植骨；
本实用新型的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，充分利用假体机械重建与植骨生物重建的优势，利于关节早期功能恢复，植骨以增加和保持骨量，为后期再次重建或关节置换奠定基础。
本实用新型的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，利用现代高新技术解决临床疑难问题，是治疗结构性关节骨缺损的一种新方法，具有广阔的临床应用价值和显著的社会效益。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是假体一的外表面结构示意图；
图1B是假体一的内表面结构示意图；
图2A是假体一植入安装后的影像图1；
图2B是假体一植入安装后的影像图2；
图3A是假体二的外表面结构示意图；
图3B是假体二的内表面结构示意图；
图4A是假体二植入安装后的影像图1；
图4B是假体二植入安装后的影像图2；
附图标记说明：
1、假体本体；11、假体凹面；12、外表面；13、内表面；14、骨小梁；
2、假体一；21、假体A；22、假体B；
3、假体二；31、假体C；32、假体D；
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1A所示，本实用新型的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其包括：
假体本体1，其为采用个体化定制的3D打印假体，依据关节骨缺损的3D模型设计成腔隙性的假体凹面11，该假体凹面11可进行植骨填充，以增加和保持骨量；
所述假体凹面11包括外表面12和内表面13，所述外表面12在保持足够支撑强度的基础上适当镂空，内表面13上镂空成骨小梁14状，外表面的适当镂空以保障假体的支撑力度和周围软组织血供的长入，促进凹面内部植骨的愈合，内表面13镂空骨小梁便于与植骨的直接融合。
本申请中，假体本体1为3D打印假体，其完美保存了关节外形，重建了骨关节的支撑作用，便于关节早期功能锻炼和功能恢复；同时解决了大量关节骨缺损的修复问题，实现了缺多少补多少，缺什么补什么的问题。
同时需要说明的是，本申请中所述的假体本体1其对应关节处设置，故其外形与对应骨缺损位置进行3D打印；其主要对应人体四肢大关节设置，包括膝关节、踝关节、肘关节及腕关节等。
本申请的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，假体内部植骨与正常骨面愈合，能显著增加骨缺损部位的骨量，为患者特别是年轻患者的再次/多次关节重建与翻修奠定基础。
具体来讲，请参阅图1A和图2A，所述假体凹面11内部植骨且其外形与所处骨缺损关节处一致；
所述假体本体1对应关节面部位为实心状；假体的关节面部位可进行承重强化处理，避免术后关节面的塌陷。
进一步的，所述假体本体1包括膝关节、踝关节、肘关节及腕关节等。
该假体本体1依据患者缺损的位置进行重建该假体，各个假体本体1的几何结构(例如凹凸部位)与人体的各个关节的解剖形态相同；实际操作中，各个假体本体1的骨缺损修复系统根据患者的影像数据定制，匹配其自然解剖形态，有利于恢复其生理功能。
进一步的，所述假体本体1为钛合金或其他符合医学临床需求和应用的标准材料制成。
本申请的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体的制备方法，该方法包含以下具体步骤：
S1.对骨关节缺损部位进行CT扫描并构建3D模型；
S2.在3D模型上进行个体化设计：基于现代影像技术及计算机辅助设计技术对需要的四肢关节处骨缺损区进行三维重建，得到假体的各项参数，包含形状、尺寸结构；
S3.以设计好的模型进行钛合金材料(或者其它医用骨科材料)3D打印假体及配件(螺钉、辅助钢板等)，进行实物模拟操作，确保个性化缺损的完美修复；
S4.假体消毒，术中安装完成。
其中，S2中具体包括预留固定螺钉孔及同质材料螺钉、连体假体模型的同质实心加长钢板、假体外表面12内表面13的骨小梁14化处理、韧带附离点的预留(便于后期韧带重建的固定点)、关节面部位的强度处理等，结合具体病例，与临床医生反复沟通、确认，充分满足临床需求。
作为最优实施例，下述用膝关节的两种骨缺损情况进行进一步说明：
所述假体本体1为膝关节对应的3D打印假体，其包括假体一和假体二；其中：
请参阅图1A、图1B、图2A和图2B，本实施例中，所述假体一2包括假体A21和假体B22，其对应膝关节一半缺损类患者；
图1A为假体本体1的外表面12，图1B为假体本体1的内表面13，所述外表面12在保障支撑强度的基础上适当镂空，内表面13上镂空成骨小梁14状，以保障假体的支撑力度和内表面13与植骨的直接融合；
图2A和图2B为修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体安装后的影像图；从该影像图中可知，其有利于骨长入，通过于假体凹面11植骨以增加和保持骨量，充分利用假体机械重建与植骨生物重建的优势，利于关节早期功能恢复，植骨以增加和保持骨量，为后期再次重建或关节置换奠定基础。
请参阅图3A、图3B、图4A和图4B，本实施例中，所述假体二3包括假体C31和假体D32，其对应膝关节的一端缺损的患者。
图3A为假体本体1的外表面12，图3B为假体本体1的内表面13，所述外表面12在保障支撑强度的基础上适当镂空，内表面13上均镂空成骨小梁14状，以保障假体的支撑力度和内表面13与植骨的直接融合；同时，术中通过假体自带的加长钢板、固定螺钉和外置钢板等，进行假体与存量骨的固定，假体凹面11腔隙进行植骨填充。
图4A和图4B为修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体安装后的影像图；从该影像图中可知，该假体本体1的结构设计可利于骨缺损的内部植骨的骨生长；提升骨缺损修复效果，最大程度满足患者需求，使患者恢复运动功能，显著提高术后生活质量。
综上所述，目前我们已经开展此项技术应用临床工作2例患者，取得了可喜的临床效果，进行了全国性的技术交流并取得肯定，具有广阔的临床应用价值和显著的社会效益。
上面结合实施例对本实用新型做了进一步的叙述，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其特征在于，其包括：
假体本体(1)，其为采用个体化定制的3D打印假体，依据关节骨缺损的3D模型设计成腔隙性的假体凹面(11)；
所述假体凹面(11)包括外表面(12)和内表面(13)，所述外表面(12)在保持足够支撑强度的基础上适当镂空，内表面(13)上镂空成骨小梁(14)状。
2.根据权利要求1所述的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其特征在于：
所述假体凹面(11)内部植骨且其外形与所处关节骨缺损处相一致；
所述假体本体(1)对应关节面部位为实心状，以保障关节面的平整和承重。
3.根据权利要求1所述的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其特征在于：
所述假体本体(1)包括膝关节、踝关节、肘关节及腕关节的四肢大关节。
4.根据权利要求1所述的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其特征在于：
所述假体本体(1)采用钛合金材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种修复四肢大关节结构性骨缺损的个体化3D打印假体，其特征在于：
所述假体本体(1)为关节对应的3D打印假体，其包括假体一(2)和假体二(3)两大类型；其中：
所述假体一(2)包括假体A(21)和假体B(22)，其对应关节一半缺损类患者；
所述假体二(3)包括假体C(31)和假体D(32)，其对应关节的一端缺损患者。
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