一种经腰骶椎固定的三关节人工骨盆假体

技术领域

本发明涉及一种人工骨盆假体，具体涉及一种经腰骶椎固定的三关节人工骨盆假体，属于医疗器械技术领域。

背景技术

儿童的尤文肉瘤、成人的成骨肉瘤和软骨肉瘤是骨盆最常见的原发性肉瘤，来自乳房、肺、前列腺、肾和甲状腺的骨盆转移瘤也比较常见。恶性肿瘤侵犯骨盆很常见，髋臼周围受到破坏是最主要的问题。这种病人疼痛十分严重，功能严重受限，通过减少负重和放疗等方法治疗效果有限。以往对于骨盆的恶性肿瘤多采用半骨盆截肢的手术方法。同时，髋臼周围的恶性骨肿瘤的手术治疗十分棘手，长期以来半盆截肢术是主要的治疗方法。随着化疗、影像检查方法以及外科手术技术的进步，保肢切除术越来越普遍。目前，保肢术是治疗髋臼周围原发性恶性骨肿瘤和转移性恶性骨肿瘤的主要方法。保肢术治疗的目标是彻底切除肿瘤，尽量减低复发率，重建最佳的功能。由于骨盆的解剖比较复杂，加上使用各种辅助疗法期望术后患者能够快速顺利的恢复，因此骨盆切除术具有很大的挑战性。

2002年以来，本发明的设计者研发了组配式人工半骨盆假体进行骨盆肿瘤切除后髋关节功能的重建。该骨盆的优点是可根据病灶切除后的缺损大小进行现场组装，相比定制型半骨盆来说术中安装方便。由于该骨盆的设计承重点是卡在剩余髂骨和(或)骶骨上，并通过螺钉将假体固定于骨盆外板皮质骨，应力集中在这些部位，负荷大，通过生物力学分析，外侧骨皮质钉孔周围应力是生理状态的10倍，这与假体应用中长期随访结果一致，即钉道周围皮质骨骨折，螺钉松动，内固定移位，失效或出现断裂等严重机械并发症。此外，该型人工骨盆假体无法对累及髂骨的肿瘤切除后的缺损进行功能重建。

3D打印快速成型技术诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种全新制造技术，区别于传统的材料加工技术，又称为增材制造(AM，Additive Manufacturing)。3D打印技术是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体。基本原理就是“分层制造，逐层叠加”，犹如一台“立体打印机”，因此得名。随着制造技术、数字建模技术、数控技术、信息技术、材料科学与化学、生物技术等前沿技术的迅猛发展以及多学科的密切合作，3D打印技术已迅速应用于骨科植入器械的的开发和生产中。3D打印产品最突出的特点是精准、个性化成型及骨长入等，这正好迎合了骨盆肿瘤切除后解剖重建不仅要精准、复杂，甚至于一次性、量身定做的要求。因此，3D打印技术成为满足个性化需求的重要手段。3D打印技术的特点恰好满足了骨科植入器械的特殊要求：(1)骨组织是复杂结构的典型代表，现有的仿生技术很难复制其特有的三维形态和生理功能。而3D打印正适合复杂结构的快速制造，可获得近似理想的骨修复材料；(2)由于人体存在高度的个体特异性，传统大规模、批量化生产的医疗产品无法满足个性化的需要，而以往采用模具等生产制造工艺的个性化、定制产品则成本高，周期长。随着数字化影像技术在医疗领域的广泛应用，骨骼是最容易获得精确数字化影像的器官，将其与3D打印相结合，可以精确、快速、低成本的生产个性化的医疗产品。因此，借助3D打印技术，短时间即可“铸造”出任意外形、理想的生物力学强度的内植物产品，使个体化、定制化骨植入产品开发成为现实。

由于恶性骨盆肿瘤切除后巨大的骨缺损给重建带来了巨大的困难，因此制备安装简便且易于术中调节髋臼角度的骨盆假体在骨盆恶性肿瘤切除后的重建中至关重要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种术中可供挑选不同型号且可灵活调节髋关节屈伸、前倾和外展角度的经腰骶椎固定的三关节人工骨盆假体。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种经腰骶椎固定的三关节人工骨盆假体，包括：髂骨翼底座，包括连接板以及一体设置在所述连接板上的翼板，所述连接座的侧壁上形成有柱状凸台，所述柱状凸台的根部加工有第一齿圈，所述翼板用于与残端髂骨体接触固定；双筒样连接器，包括一体设置的上筒体和下筒体，且所述上筒体和下筒体的敞口端分别加工有上齿圈和下齿圈，所述连接板通过所述柱状凸台插设在所述上筒体中，且所述第一齿圈与所述上齿圈咬合，由此通过旋转调节所述双筒样连接器实现髋关节的前屈角度调节并完成锁死；髋臼连接器，所述髋臼连接器的下半部分为锥形筒状结构，所述髋臼连接器的上半部分为齿轮结构，所述齿轮结构通过端部的第二齿圈与所述双筒样连接器的下齿圈咬合，由此通过旋转调节所述髋臼连接器实现髋关节的外展角度调节并完成锁死；髋臼体，包括半球壳状的髋臼杯以及一体设置在所述髋臼杯顶部的锥形柱状结构，所述锥形柱状结构与所述髋臼连接器的锥形筒状结构进行锥接固定，由此通过旋转调节所述髋臼体实现髋关节的前倾角度调节并完成锁死。

所述的三关节人工骨盆假体，优选地，所述翼板上加工有前后两排螺钉孔，前排螺钉孔由多枚松质骨螺钉固定于残端骶骨体，后排螺钉孔由多枚椎弓根螺钉通过金属棒同腰椎椎弓根螺钉相连接。

所述的三关节人工骨盆假体，优选地，所述上筒体和下筒体为正交布置。

所述的三关节人工骨盆假体，优选地，所述髂骨翼底座、双筒样连接器、髋臼连接器和髋臼体均有不同大小型号。

所述的三关节人工骨盆假体，优选地，所述翼板与髂骨体截骨面的接触截面均设置为完全连通的多孔金属骨小梁结构。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明提供的三关节人工骨盆假体主要由髂骨翼底座、双筒样连接器、髋臼连接器和髋臼体四部分组成，可实现骨盆假体术中髋关节屈伸、前倾和外展角度的灵活调整，从而便于术中骨盆假体的灵活调节及安装，便于不同情况截骨后骨盆重建的需要。

2、本发明可以基于3D打印技术生产不同的组件，术中根据患者不同类型骨盆肿瘤的切除的缺损，进行术中组装，实现快速、准确可靠的人工骨盆假体重建。

3、本发明的翼板与髂骨截骨面的接触截面均设置为完全连通的多孔金属骨小梁结构，供再生的宿主骨爬行长入骨小梁结构内部，便于骶骨截骨面同假体截面完美整合，减少远期机械性并发症的发生。

综上，本发明能够广泛应用于不同程度累及髋臼的病变切除后肢体重建，可恢复骶髂稳定和肢体力学传导，同时可实现骶骨截骨面和骨盆假体界面的即刻稳定和远期稳定的完美结合。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的三关节人工骨盆假体的整体结构示意图；

图2为本发明该实施例提供的髂骨翼底座的结构示意图；

图3为本发明该实施例提供的髂骨翼底座和双筒样连接器组装后的结构示意图；

图4为本发明该实施例提供的髋臼连接器的结构示意图；

图5为本发明该实施例提供的髋臼体的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供的经腰骶椎固定的三关节人工骨盆假体，包括：髂骨翼底座，包括一体设置的连接板和翼板，连接座上形成有柱状凸台，凸台根部加工有第一齿圈；双筒样连接器，包括一体设置的上、下筒体，且上、下筒体的敞口端分别加工有上、下齿圈，连接板通过凸台插设在上筒体中，且第一齿圈与上齿圈咬合；髋臼连接器，其下半部分为锥形筒状结构，上半部分为齿轮结构，齿轮结构通过端部的第二齿圈与双筒样连接器的下齿圈咬合；髋臼体，包括一体设置的髋臼杯和锥形柱状结构，锥形柱状结构与髋臼连接器的锥形筒状结构进行锥接固定。本发明可实现骨盆假体术中髋关节屈伸、前倾和外展角度的灵活调整，从而便于术中骨盆假体的灵活调节及安装。

下面，结合附图对本发明实施例提供的经腰骶椎固定的三关节人工骨盆假体进行详细的说明。

如图1至图5所示，本发明实施例提供的三关节人工骨盆假体，包括：髂骨翼底座10，包括连接板11以及一体设置在连接板11上的翼板12，连接座11的侧壁上形成有柱状凸台13，柱状凸台13的根部加工有第一齿圈14，翼板12用于与残端髂骨体接触固定；双筒样连接器20，包括一体设置的上筒体21和下筒体22，且上筒体21和下筒体22的敞口端分别加工有上齿圈(图中未示出)和下齿圈23，连接板11通过柱状凸台13插设在上筒体21中，且第一齿圈14与上齿圈咬合，由此通过旋转调节双筒样连接器20实现髋关节的前屈角度调节并完成锁死；髋臼连接器30，髋臼连接器30的下半部分为锥形筒状结构32，髋臼连接器30的上半部分为齿轮结构31，齿轮结构31通过端部的第二齿圈33与双筒样连接器20的下齿圈23咬合，由此通过旋转调节髋臼连接器30实现髋关节的外展角度调节并完成锁死；髋臼体40，包括半球壳状的髋臼杯41以及一体设置在髋臼杯41顶部的锥形柱状结构42，该锥形柱状结构42与髋臼连接器30的锥形筒状结构32进行锥接固定，由此通过旋转调节髋臼体40实现髋关节的前倾角度调节并完成锁死。

上述实施例中，优选地，翼板22上加工有前后两排螺钉孔，前排螺钉孔由3枚松质骨螺钉固定于残端骶骨体实现初始加压稳定，后排螺钉孔由3枚椎弓根螺钉通过金属棒同腰椎椎弓根螺钉相连接。

上述实施例中，优选地，上筒体21和下筒体22为正交布置。

上述实施例中，优选地，髂骨翼底座10、双筒样连接器20、髋臼连接器30和髋臼体40均有不同大小型号，由此该可通过挑选不同大小型号的组件实现个性化重建。

上述实施例中，优选地，翼板22与残端髂骨体截骨面的接触截面均设置为完全连通的多孔金属骨小梁结构，供再生的宿主骨爬行长入骨小梁结构内部，便于残端骶骨体截骨面同假体截面完美整合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。