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申请/专利权人:广州华钛三维材料制造有限公司;李浩淼
摘要:本发明公开了骶骨及骨盆联合假体,其包括骶髂固定件、连接杆和臼杯组件,骶髂固定件与连接杆的一端为可拆卸连接,臼杯组件与连接杆的另一端为可拆卸连接;骶髂固定件包括脊柱固定组件和髂骨固定组件,脊柱固定组件与脊柱固定的一侧设有第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔,第一尖刺结构和第一螺钉孔中穿过的螺钉用于固定脊柱,第一生长孔用于骨的生长穿透,髂骨固定组件与髂骨固定的一侧设有第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔,第二尖刺结构和第二螺钉孔中穿过的螺钉用于固定髂骨,第二生长孔用于骨的生长穿透。本发明假体能用于全骶骨和半骨盆髋关节联合切除术后重建,具有重大的意义。
主权项:1.骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,包括骶髂固定件、连接杆和臼杯组件,所述骶髂固定件与所述连接杆的一端为可拆卸连接,所述臼杯组件与所述连接杆的另一端为拆卸连接;所述骶髂固定件包括脊柱固定组件和髂骨固定组件,所述脊柱固定组件与脊柱固定的一侧设有第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔,所述第一尖刺结构和第一螺钉孔中穿过的螺钉用于固定脊柱,所述第一生长孔用于骨的生长穿透,所述髂骨固定组件与髂骨固定的一侧设有第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔,所述第二尖刺结构和第二螺钉孔中穿过的螺钉用于固定髂骨,所述第二生长孔用于骨的生长穿透;所述骶髂固定件还包括与所述连接杆相连接的第一连接组件,所述臼杯组件包括臼杯以及与所述连接杆相连接的第二连接组件,所述臼杯设有第三螺钉孔,所述第三螺钉孔中穿过的螺钉用于固定股骨关节,所述臼杯与所述第二连接组件为一体成型;所述连接杆包括与所述第一连接组件相连接的横向连接杆以及与第二连接组件相连接的纵向连接杆,所述横向连接杆与所述纵向连接杆为一体成型;所述第一连接组件与所述横向连接杆为卯榫连接,第一连接组件与横向连接杆卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的横向钉道,所述横向连接杆远离所述骶髂固定件的一侧设有供螺钉进入的第四螺钉孔;所述第二连接组件与所述纵向连接杆为卯榫连接,第二连接组件与纵向连接杆卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的纵向钉道;所述第一连接组件设有第一榫头,所述横向连接杆设有第一卯槽;所述第二连接组件设有第二榫头,所述纵向连接杆设有第二卯槽;与所述横向连接杆相连接的第一连接组件的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第一咬合结构,与所述第一连接组件相连接的横向连接杆的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第二咬合结构,所述第一咬合结构与所述第二咬合结构进行咬合连接;所述第一咬合结构和第二咬合结构中凸起和凹槽在水平方向的锥度为5°~30°,所述第一咬合结构和第二咬合结构中凸起在竖直方向且靠近外侧的锥度为0.1°~10°;当所述第一连接组件设有第一榫头,所述横向连接杆设有第一卯槽时,第一榫头相对于第一咬合结构向外凸起;与所述纵向连接杆相连接的第二连接组件的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第三咬合结构,与所述第二连接组件相连接的纵向连接杆的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第四咬合结构,所述第三咬合结构与所述第四咬合结构进行咬合连接。
全文数据:骶骨及骨盆联合假体技术领域本发明属于一种人工假体,尤其涉及骶骨及骨盆联合假体。背景技术骶骨的生物力学作用是将体重从腰椎向下,通过双侧骶髂关节面传递到两侧髂骨,即将腰椎和双侧髂骨连接形成三角形稳定支撑。现有的全骶骨切除术后重建,需采用钉棒系统连接下腰椎和双侧髂骨。钉棒系统为一种内固定装置而非假体,仅能提供初始稳定性,长期稳定性依赖骨愈合。全骶骨切除术后,局部巨大骨缺损,骨愈合不可能自发实现,而植骨又非常困难;长期随访结果显示采用钉棒系统重建全骶骨切除后的骶髂区域,会存在一些隐患:钉棒松动、断裂,腰椎下沉,骨盆开环的发生率非常高。骨盆的生物力学作用是将骶骨传递来的体重通过髋关节传递到下肢。现有的半骨盆切除术后重建,采用多种方式:对于髂骨部分保留的情况采用组配式假体固定于残存髂骨,对于髂骨完全切除甚至骶髂关节都被切除的情况采用钉棒系统将假体连接固定于下腰椎。组配式假体可提供长期稳定性,但要求必须有适当的髂骨残留;钉棒固定假体无法提供长期稳定性,存在巨大骨缺损,而植骨同样困难重重,长期随访容易出现松动、断裂等问题。上述分别用于全骶骨切除和半骨盆切除后的重建方式,均无法用于全骶骨和半骨盆髋关节联合切除术后重建,该领域目前是空白,目前无任何重建方法。发明内容本发明目的在于克服现有技术存在的不足,而提供骶骨及骨盆联合假体,该假体能用于全骶骨和半骨盆髋关节联合切除术后重建。为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:骶骨及骨盆联合假体,其包括骶髂固定件、连接杆和臼杯组件,所述骶髂固定件与所述连接杆的一端为可拆卸连接,所述臼杯组件与所述连接杆的另一端为可拆卸连接;所述骶髂固定件包括脊柱固定组件和髂骨固定组件,所述脊柱固定组件与脊柱固定的一侧设有第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔,所述第一尖刺结构和第一螺钉孔中穿过的螺钉用于固定脊柱,所述第一生长孔用于骨的生长穿透,所述髂骨固定组件与髂骨固定的一侧设有第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔,所述第二尖刺结构和第二螺钉孔中穿过的螺钉用于固定髂骨,所述第二生长孔用于骨的生长穿透。脊柱固定组件设有的第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔是为了更好固定假体与脊柱;髂骨固定组件设有的第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔是为了更好固定假体与髂骨。本发明骶髂固定件、连接杆和臼杯组件为可拆卸连接,便于根据不同患者匹配不同尺寸的组件。作为上述技术方案的改进,所述骶髂固定件通过3D打印进行制备,脊柱固定组件中第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔为一体成型,髂骨固定组件第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔为一体成型。根据患者的实际情况,采用个性化设计和3D打印制造出适合患者的骶髂固定件。作为上述技术方案的改进,所述骶髂固定件还包括与所述连接杆相连接的第一连接组件,所述臼杯组件包括臼杯以及与所述连接杆相连接的第二连接组件,所述臼杯设有第三螺钉孔,所述第三螺丝孔中穿过的螺钉用于固定股骨关节,所述臼杯与所述第二连接组件一体成型;所述连接杆包括与所述第一连接组件相连接的横向连接杆以及与所述第二连接组件相连接的纵向连接杆,所述横向连接杆与所述纵向连接杆为一体成型;所述第一连接组件与所述横向连接杆为卯榫连接,第一连接组件与横向连接杆卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的横向钉道,所述横向连接杆远离所述骶髂固定件的一侧设有供螺钉进入的第四螺钉孔;所述第二连接组件与所述纵向连接杆为卯榫连接,第二连接组件与纵向连接杆卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的纵向钉道。优选地,连接件有多种规格可选,为预先加工的标准化模块,可选择不同长度的横向连接杆和纵向连接杆,调节臼杯中心点的位置:如外展角、前倾角、旋转中心高度外移前移,做到最适合病人健康的体态;第二连接组件和臼杯有多种规格可选,为预先加工的标准化模块,达到改变前倾角,外展角的目的,做到最适合病人健康的体态。作为上述技术方案的进一步改进,所述第一连接组件设有第一榫头,所述横向连接杆设有第一卯槽;所述第二连接组件设有第二榫头,所述纵向连接杆设有第二卯槽。作为上述技术方案的进一步改进,与所述横向连接杆相连接的第一连接组件的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第一咬合结构,与所述第一连接组件相连接的横向连接杆的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第二咬合结构,所述第一咬合结构与所述第二咬合结构进行咬合连接。作为上述技术方案的更进一步改进,所述第一咬合结构和第二咬合结构中凸起和凹槽在水平方向的锥度为5°~30°,所述第一咬合结构和第二咬合结构中凸起在竖直方向且靠近外侧的锥度为0.1°~10°。带锥度防旋转的咬合齿结构起到调节臼杯前倾角和外展角的作用,咬合齿的每个齿结构尺寸都是一样的,且等分一个圆周。咬合结构水平方向的锥度有利于分散水平方向的应力以及剪切力,防止应力集中;咬合结构竖直方向的锥度有防松作用;横向连接杆和第一连接组件的锥度以及尺寸都是一样的,用螺钉锁紧后,相互的锥度经过螺钉施加的压力后更加紧固,且不易松动。作为上述技术方案的更进一步改进,当所述第一连接组件设有第一榫头,所述横向连接杆设有第一卯槽时,第一榫头相对于第一咬合结构向外凸起。作为上述技术方案的进一步改进,与所述纵向连接杆相连接的第二连接组件的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第三咬合结构,与所述第二连接组件相连接的纵向连接杆的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第四咬合结构,所述第三咬合结构与所述第四咬合结构进行咬合连接。作为上述技术方案的更进一步改进,所述第三咬合结构和第四咬合结构中凸起和凹槽在水平方向的锥度为5°~30°,所述第三咬合结构和第四咬合结构中凸起在竖直方向且靠近外侧的锥度为0.1°~10°。带锥度防旋转的咬合齿结构起到调节臼杯前倾角和外展角的作用,咬合齿的每个齿结构尺寸都是一样的,且等分一个圆周,目的是为了能按照病人的实际情况调整臼杯的外展角。咬合结构水平方向的锥度有利于分散水平方向的应力以及剪切力,防止应力集中;咬合结构竖直方向的锥度有防松作用;纵向连接杆和第二连接组件的锥度以及尺寸都是一样的,用螺钉锁紧后,相互的锥度经过螺钉施加的压力后更加紧固,且不易松动。作为上述技术方案的更进一步改进,当所述第二连接组件设有第二榫头,所述纵向连接杆设有第二卯槽时,第二榫头相对于第三咬合结构向外凸起。本发明的有益效果在于:本发明提供骶骨及骨盆联合假体,其是世界首例针对全骶骨和半骨盆髋关节联合切除术后重建的假体设计;本发明假体具有以下优点:1骶髂固定件包括脊柱固定组件和髂骨固定组件,脊柱固定组件设有第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔,髂骨固定组件设有第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔,第一螺钉孔、第二螺钉孔、第一尖刺结构和第二尖刺结构这有利于增加假体初始稳定性,和骨组织接触部分的第一生长孔和第二生长孔有利于骨长入,增加术后假体长期稳定性;2本发明骶髂固定件、连接杆和臼杯组件为可拆卸连接,便于根据不同患者匹配不同尺寸的组件,使假体和患者骨架结构高度吻合;3仅对骶髂固定件采用3D打印制造,连接杆和臼杯组件采用传统加工制造,降低总成本,缩短制造时间;4臼杯角度和位置可以术中调整;5连接杆与骶髂固定件和臼杯组件包括螺钉的螺纹连接和咬合结构的咬合连接,咬合结构具有有导向作用,这可以降低医生手术过程中的装配难度;当患者在后续的使用过程中,即使假体出现一定的磨损,假体后期的稳定性也会比较良好。附图说明图1为本发明骶骨及骨盆联合假体安装时的结构示意图;图2为本发明骶骨及骨盆联合假体未安装时的结构示意图;图3为本发明骶髂固定件的放大结构示意图;图4为本发明连接杆的放大结构示意图部分结构透视;图5为本发明臼杯组件的放大结构示意图;图6放大显示本发明第一咬合结构、第二咬合结构、第三咬合结构或第四咬合结构;其中,图6A为第一咬合结构、第二咬合结构、第三咬合结构或第四咬合结构的俯视图,图6B为第一咬合结构、第二咬合结构、第三咬合结构或第四咬合结构的侧视图;在图1~6中,1、骶髂固定件,11、脊柱固定组件,111、第一螺钉孔,112、第一尖刺结构,113、第一生长孔,12、髂骨固定组件,121、第二螺钉孔,122、第二尖刺结构,123、第二生长孔,13、第一连接组件,2、连接杆,21、横向连接杆,22、纵向连接杆,3、臼杯组件,31、臼杯,32、第二连接组件,33、第三螺钉孔,4、第四螺钉孔,5、第一卯槽,51、第一榫头,6、第二咬合结构,61、第一咬合结构,7、横向钉道,8、纵向钉道,9、第二卯槽,91、第二榫头,10、第四咬合结构,101、第三咬合结构。具体实施方式为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。应当理解的是,本发明中采用术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语,这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,“第一”信息也可以被称为“第二”信息,类似的,“第二”信息也可以被称为“第一”信息。实施例1本发明骶骨及骨盆联合假体的一种实施例,如图1~6所示,骶骨及骨盆联合假体,其包括骶髂固定件1、连接杆2和臼杯组件3,骶髂固定件1与连接杆2的一端为可拆卸连接,臼杯组件3与连接杆2的另一端为可拆卸连接;骶髂固定件1包括脊柱固定组件11和髂骨固定组件12,脊柱固定组件11与脊柱固定的一侧设有第一尖刺结构112、第一螺钉孔111和第一生长孔113,第一尖刺结构112和第一螺钉孔111中穿过的螺钉用于固定脊柱,第一生长孔113用于骨的生长穿透,髂骨固定组件12与髂骨固定的一侧设有第二尖刺结构122、第二螺钉121孔和第二生长孔123,第二尖刺结构122和第二螺钉孔121中穿过的螺钉用于固定髂骨,第二生长孔123用于骨的生长穿透。脊柱固定组件11设有的第一尖刺结构112、第一螺钉孔111和第一生长孔113是为了更好固定假体与脊柱;髂骨固定组件12设有的第二尖刺结构122、第二螺钉孔121和第二生长孔123是为了更好固定假体与髂骨。本发明骶髂固定件1、连接杆2和臼杯组件3为可拆卸连接,便于根据不同患者匹配不同尺寸的组件。优选地,为了根据患者的实际情况进行个性化定制,骶髂固定件1通过3D打印进行制备,脊柱固定组件11中第一尖刺结构112、第一螺钉孔111和第一生长孔113为一体成型,髂骨固定组件12中第二尖刺结构122、第二螺钉孔121和第二生长孔123为一体成型。优选地,为了使骶髂固定件1与连接杆2的可拆卸连接,臼杯组件3与连接杆2的可拆卸连接连接牢固,骶髂固定件1还包括与连接杆2相连接的第一连接组件13,臼杯组件3包括臼杯31以及与连接杆2相连接的第二连接组件32,臼杯31为内凹的半球型且设有第三螺钉孔33,第三螺丝孔33中穿过的螺钉用于固定股骨关节,臼杯31与第二连接组件32为一体成型;连接杆2包括与第一连接组件13相连接的横向连接杆21以及与第二连接组件32相连接的纵向连接杆22,横向连接杆21与纵向连接杆22为一体成型;第一连接组件13与横向连接杆21为卯榫连接,第一连接组件13与横向连接杆卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的横向钉道7,横向连接杆21远离骶髂固定件1的一侧设有供螺钉进入的第四螺钉孔4;第二连接组件32与纵向连接杆22为卯榫连接,第二连接组件32与纵向连接杆22卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的纵向钉道8。优选地,连接杆2有多种规格可选,为预先加工的标准化模块,可选择不同长度的横向连接杆21和纵向连接杆22,调节臼杯中心点的位置:如外展角、前倾角、旋转中心高度外移前移,做到最适合病人健康的体态;第二连接组件32和臼杯31有多种规格可选,为预先加工的标准化模块,达到改变前倾角,外展角的目的,做到最适合病人健康的体态。可拆卸连接方式优选为:第一连接组件13设有第一榫头51,横向连接杆21设有第一卯槽5;第二连接组件32设有第二榫头91,纵向连接杆22设有第二卯槽9。优选地,与横向连接杆21相连接的第一连接组件13的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第一咬合结构61,第一榫头51相对于第一咬合结构61向外凸起;与第一连接组件13相连接的横向连接杆21的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第二咬合结构6,第一咬合结构61与第二咬合结构6进行咬合连接;第一咬合结构61和第二咬合结构6中凸起和凹槽在水平方向的锥度为5°~30°,第一咬合结构61和第二咬合结构6中凸起在竖直方向且靠近外侧的锥度为0.1°~10°优选地,与纵向连接杆22相连接的第二连接组件32的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第三咬合结构101,第二榫头91相对于第三咬合结构101向外凸起;与第二连接组件32相连接的纵向连接杆22的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第四咬合结构10,第三咬合结构101与第四咬合结构10进行咬合连接;第三咬合结构101和第四咬合结构10中凸起和凹槽在水平方向的锥度为5°~30°,第三咬合结构101和第四咬合结构10中凸起在竖直方向且靠近外侧的锥度为0.1°~10°。带锥度防旋转的咬合齿结构起到调节臼杯31前倾角和外展角的作用,咬合齿的每个齿结构尺寸都是一样的,且等分一个圆周,目的是为了能按照病人的实际情况调整臼杯31的外展角。咬合结构水平方向的锥度有利于分散水平方向的应力以及剪切力,防止应力集中;咬合结构竖直方向的锥度有防松作用。纵向连接杆22和第二连接组件32的锥度以及尺寸都是一样的,用螺钉锁紧后,相互的锥度经过螺钉施加的压力后更加紧固,且不易松动;横向连接杆21和第一连接组件13的锥度以及尺寸都是一样的,用螺钉锁紧后,相互的锥度经过螺钉施加的压力后更加紧固,且不易松动。另外,本实施例还提供假体的制作流程:1获取患者CT数据;2和医生讨论假体设计方案以及制作工艺;3根据医生的建议以及要求,设计符合医生要求的假体;4确定设计方案后,开始制作假体包括制作方式以及后处理等环节。假体制作好以后,交付医生。最后所应当说明的是,以上实施例用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者同等替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
权利要求:1.骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,包括骶髂固定件、连接杆和臼杯组件,所述骶髂固定件与所述连接杆的一端为可拆卸连接,所述臼杯组件与所述连接杆的另一端为拆卸连接;所述骶髂固定件包括脊柱固定组件和髂骨固定组件,所述脊柱固定组件与脊柱固定的一侧设有第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔,所述第一尖刺结构和第一螺钉孔中穿过的螺钉用于固定脊柱,所述第一生长孔用于骨的生长穿透,所述髂骨固定组件与髂骨固定的一侧设有第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔,所述第二尖刺结构和第二螺钉孔中穿过的螺钉用于固定髂骨,所述第二生长孔用于骨的生长穿透。2.如权利要求2所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,所述骶髂固定件通过3D打印进行制备,脊柱固定组件中第一尖刺结构、第一螺钉孔和第一生长孔为一体成型,髂骨固定组件中第二尖刺结构、第二螺钉孔和第二生长孔为一体成型。3.如权利要求1或2所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,所述骶髂固定件还包括与所述连接杆相连接的第一连接组件,所述臼杯组件包括臼杯以及与所述连接杆相连接的第二连接组件,所述臼杯设有第三螺钉孔,所述第三螺丝孔中穿过的螺钉用于固定股骨关节,所述臼杯与所述第二连接组件为一体成型;所述连接杆包括与所述第一连接组件相连接的横向连接杆以及与第二连接组件相连接的纵向连接杆,所述横向连接杆与所述纵向连接杆为一体成型;所述第一连接组件与所述横向连接杆为卯榫连接,第一连接组件与横向连接杆卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的横向钉道,所述横向连接杆远离所述骶髂固定件的一侧设有供螺钉进入的第四螺钉孔;所述第二连接组件与所述纵向连接杆为卯榫连接,第二连接组件与纵向连接杆卯榫连接的内部设有互相匹配并供螺钉进行螺纹连接的纵向钉道。4.如权利要求3所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,所述第一连接组件设有第一榫头,所述横向连接杆设有第一卯槽;所述第二连接组件设有第二榫头,所述纵向连接杆设有第二卯槽。5.如权利要求3所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,与所述横向连接杆相连接的第一连接组件的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第一咬合结构,与所述第一连接组件相连接的横向连接杆的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第二咬合结构,所述第一咬合结构与所述第二咬合结构进行咬合连接。6.如权利要求5所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,所述第一咬合结构和第二咬合结构中凸起和凹槽在水平方向的锥度为5°~30°,所述第一咬合结构和第二咬合结构中凸起在竖直方向且靠近外侧的锥度为0.1°~10°。7.如权利要求5所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,当所述第一连接组件设有第一榫头,所述横向连接杆设有第一卯槽时,第一榫头相对于第一咬合结构向外凸起。8.如权利要求3所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,与所述纵向连接杆相连接的第二连接组件的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第三咬合结构,与所述第二连接组件相连接的纵向连接杆的一端在径向方向设有凸起和凹槽依交替的第四咬合结构,所述第三咬合结构与所述第四咬合结构进行咬合连接。9.如权利要求8所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,所述第三咬合结构和第四咬合结构中凸起和凹槽在水平方向的锥度为5°~30°,所述第三咬合结构和第四咬合结构中凸起在竖直方向且靠近外侧的锥度为0.1°~10°。10.如权利要求8所述的骶骨及骨盆联合假体,其特征在于,当所述第二连接组件设有第二榫头,所述纵向连接杆设有第二卯槽时,第二榫头相对于第三咬合结构向外凸起。
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