CN108498209B - 一种3d打印的四肢大段骨缺损钛合金假体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，属于骨科医疗器械技术领域。其包括近端假体和远端假体，近端假体和远端假体配合连接；所述近端假体包括近端髓腔端、近端骨缺损端和凸台；所述近端髓腔端与近端骨缺损端连接，近端骨缺损端与凸台连接；所述远端假体包括远端髓腔端、远端骨缺损端和凹槽；所述远端髓腔端与远端骨缺损端连接，远端骨缺损端与凹槽连接；所述近端假体和远端假体通过凸台和凹槽配合连接。本发明安装方便，假体本身还具有内固定器作用，不需要额外内固定器辅助固定，与关节置换一样术后即可负重；本发明假体不会松动，故假体远期固定效果也较好。

Description

一种3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体

技术领域

本发明涉及一种3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，可组装、可长入骨痂的四肢大段骨缺损钛合金假体，属于骨科医疗器械技术领域。

背景技术

由严重创伤、感染、肿瘤和畸形切除等导致的四肢骨缺损临床多见，大于2cm的骨缺损无法自行愈合，需要手术治疗，但骨愈合时间通常较长，即使像胫骨小段骨缺损采用游离植骨治疗，其愈合也需要至少6个月时间，而较大的四肢骨缺损的愈合更为困难，严重影响患者活动功能和生活，甚至有截肢可能，因此，四肢大段骨缺损的治疗仍是具有挑战性课题，因为现有治疗方法多有缺陷，如：游离植骨方法简单，但仅适合小段骨缺损，不适合大段骨缺损；腓骨瓣移植愈合较快，适合长段骨缺损，但需要显微外科技术、推广较难，而且腓骨较细，在胫骨和股骨骨缺损治疗中有再骨折可能；Ilizarov技术治疗，外支架固定时间较长，断端多需要二期植骨才能愈合，而且外支架康复护理不便、钉道松动感染发生率较高；组织工程技术修复骨缺损仍处实验阶段；现有方法均无法术后立即恢复患肢活动功能等等缺陷。

利用CT三维重建技术重建骨骼或骨缺损，再利用3D打印技术打印出钛合金的骨骼或骨缺损假体最近已见个例报道，但现有的钛合金骨骼和骨缺损假体为一单一的缺损骨结构，本身不具有内固定器作用，均需要额外的内固定器固定于周围骨骼上；再者假体周围未见网孔植骨者，假体与周围骨骼无法融合一体，存在假体远期固定松动可能。

发明内容

本发明的目的是在于克服上述不足之处，提供3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，其可用于打印即用型、可组装、可长入骨痂的四肢大段骨缺损假体。

本发明的技术方案，一种3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，包括近端假体和远端假体，近端假体和远端假体配合连接；

所述近端假体包括近端髓腔端、近端骨缺损端和凸台；所述近端髓腔端与近端骨缺损端连接，近端骨缺损端与凸台连接；

所述远端假体包括远端髓腔端、远端骨缺损端和凹槽；所述远端髓腔端与远端骨缺损端连接，远端骨缺损端与凹槽连接；

所述近端假体和远端假体通过凸台和凹槽配合连接。

还包括楔子；所述凸台和凹槽上各设有若干个纵向排列的圆孔，凸台和凹槽连接后通过插入圆孔的楔子进行固定连接。

所述近端髓腔端的直径自与近端骨缺损端的连接处略为逐渐减小；所述远端髓腔端的直径自与远端骨缺损端的连接处略为逐渐减小。

所述近端髓腔端与远端髓腔端的表面设有珍珠粒状突起，其凹陷部位能够长入骨痂，珍珠粒状突起与髓腔内壁紧密接触。

所述近端骨缺损端和远端骨缺损端表面均为网孔状。

所述网孔中能够植骨和长入新骨，形成新的骨连接。

所述近端假体和远端假体材料均为钛合金。

通过CT三维扫描和重建技术重建骨缺损和周围髓腔结构，再利用3D打印技术通过医用钛粉打印出钛合金近端假体和远端假体，大小和形状与骨缺损和周围髓腔相吻合。

本发明的有益效果：本发明安装方便，假体本身还具有内固定器作用，不需要额外内固定器辅助固定，与关节置换一样术后即可负重；连接处有若干个圆孔可选择，假体长度可调；假体的髓腔端表面凹陷部位可以长入骨痂，假体骨缺损端表面的网孔和假体凸台和凹槽连接处间隙植入松质骨后可以成骨和形成新的骨连接，最终假体与骨骼融为一体，假体不会松动，故假体远期固定效果也较好。

附图说明

图1 本发明近端假体结构示意图。

图2 本发明远端假体结构示意图。

图3 本发明假体安装结构示意图。

附图标记说明：1、近端假体；1-1、近端髓腔端；1-2、近端骨缺损端；1-3、凸台；2、远端假体；2-1、远端髓腔端；2-2、远端骨缺损端；2-3、凹槽；3、楔子；4、圆孔。

具体实施方式

如图1-2所示，一种3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，包括近端假体1和远端假体2，近端假体1和远端假体2配合连接；

所述近端假体1包括近端髓腔端1-1、近端骨缺损端1-2和凸台1-3；所述近端髓腔端1-1与近端骨缺损端1-2连接，近端骨缺损端1-2与凸台1-3连接；

所述远端假体2包括远端髓腔端2-1、远端骨缺损端2-2和凹槽2-3；所述远端髓腔端2-1与远端骨缺损端2-2连接，远端骨缺损端2-2与凹槽2-3连接；

所述近端假体1和远端假体2通过凸台1-3和凹槽2-3配合连接。

还包括楔子3；所述凸台1-3和凹槽2-3上各设有若干个纵向排列的圆孔4，凸台1-3和凹槽2-3连接后通过插入圆孔4的楔子3进行固定连接。

所述近端髓腔端1-1的直径自与近端骨缺损端1-2的连接处略为逐渐减小；所述远端髓腔端2-1的直径自与远端骨缺损端2-2的连接处略为逐渐减小。

所述近端髓腔端1-1与远端髓腔端2-1的表面设有珍珠粒状突起，其凹陷部位能够长入骨痂，珍珠粒状突起与髓腔内壁紧密接触。

所述近端骨缺损端1-2和远端骨缺损端2-2表面均为网孔状。

所述网孔中能够植骨和长入新骨，形成新的骨连接。

所述近端假体1和远端假体2材料均为钛合金。

通过CT三维扫描和重建技术重建骨缺损和周围髓腔结构，再利用3D打印技术通过医用钛粉打印出钛合金近端假体1和远端假体2，大小和形状与骨缺损和周围髓腔相吻合。

近端假体1和远端假体2的缺损端相对应处分别有凸台1-3和凹槽2-3，凸台1-3和凹槽2-3部分各有两个纵向排列的圆孔4，凸台1-3和凹槽2-3相结合后用楔子3插入圆孔4内把二者连接起来构成完整的骨缺损假体，可根据术中具体情况选择二个纵向排列的圆孔4中的任一一个用楔子3把二者连接起来，这样假体的长度可调。

本发明工作时，术前行CT扫描检查患肢体骨骼，根据CT扫描重建骨缺损和周围髓腔结构，然后利用3D打印技术和钛合金粉打印出骨缺损和周围髓腔假体。手术时首先要在放置髓腔位置刮除髓腔所有松质骨，刮除的松质骨保留待用，然后试安装假体，目的是检查肢体力线是否良好和确定假体安放髓腔的位置。

具体如下：先刮出髓腔内松质骨准备假体置入的骨床，同时将刮出的松质骨留作植骨用。将假体的髓腔端沿髓腔方向自由放置于髓腔内，轻微加压但不要扦插紧，两侧的髓腔端假体安装好后需要牵拉或旋转肢体才能将近端假体1和远端假体2的凸台1-3和凹槽2-3部分相连。此时，需要调整假体位置，肢体不要内外、前后方向偏斜，以便恢复肢体正确力线。确认假体位置后可在骨缺损断端的骨骼上做标记，然后冲击器打压扦插假体髓腔端使之与髓腔紧密接触。然后，要确定假体长度，根据肢体恢复长度选择合适的圆孔4用楔子3把近端假体1和远端假体2连接起来以便恢复正常长度。最后，将刮除的松质骨植入近端假体1和远端假体2表面网孔内以及假体凸台和凹槽连接处间隙。术中如出现断端皮质骨不平整或缺损，可在皮质骨缺损的假体表面网孔内植入丰富松质骨，日后可以形成新的骨；若患者为高龄骨质疏松严重患者，髓腔内假体插入较松或者术后容易松动者，可采用骨水泥型假体安装方法，即在髓腔侧插入假体时使用医用骨水泥，靠骨水泥的粘合固定假体。

Claims (3)

1.一种3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，其特征是：包括近端假体（1）和远端假体（2），近端假体（1）和远端假体（2）配合连接；

所述近端假体（1）包括近端髓腔端（1-1）、近端骨缺损端（1-2）和凸台（1-3）；所述近端髓腔端（1-1）与近端骨缺损端（1-2）连接，近端骨缺损端（1-2）与凸台（1-3）连接；

所述远端假体（2）包括远端髓腔端（2-1）、远端骨缺损端（2-2）和凹槽（2-3）；所述远端髓腔端（2-1）与远端骨缺损端（2-2）连接，远端骨缺损端（2-2）与凹槽（2-3）连接；

所述近端假体（1）和远端假体（2）通过凸台（1-3）和凹槽（2-3）配合连接；

还包括楔子（3）；所述凸台（1-3）和凹槽（2-3）上各设有若干个纵向排列的圆孔（4），凸台（1-3）和凹槽（2-3）连接后通过插入圆孔（4）的楔子（3）进行固定连接；

所述近端髓腔端（1-1）的直径自与近端骨缺损端（1-2）的连接处逐渐减小；所述远端髓腔端（2-1）的直径自与远端骨缺损端（2-2）的连接处逐渐减小；

所述近端髓腔端（1-1）与远端髓腔端（2-1）的表面设有珍珠粒状突起，其凹陷部位能够长入骨痂，珍珠粒状突起与髓腔内壁紧密接触；

所述近端骨缺损端（1-2）和远端骨缺损端（2-2）表面均为网孔状；

所述近端假体（1）和远端假体（2）材料均为钛合金。

2.如权利要求1所述3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，其特征是：所述网孔中能够植骨和长入新骨，形成新的骨连接。

3.如权利要求1所述3D打印的四肢大段骨缺损钛合金假体，其特征是：通过CT三维扫描和重建技术重建骨缺损和周围髓腔结构，再利用3D打印技术通过医用钛粉打印出钛合金近端假体（1）和远端假体（2），大小和形状与骨缺损和周围髓腔相吻合。