一种髋关节镜手术会阴柱及其制备方法

技术领域

本发明涉及骨科医疗技术领域，具体地说是一种髋关节镜手术会阴柱及其制备方法。

背景技术

髋关节镜手术是近年来髋关节外科手术主流的微创手术形式。相较于开放手术，髋关节镜手术具有出血少、术后恢复时间短、术后并发症少的特点，且对股骨头的损伤更小，减少缺血性坏死风险。随着髋关节镜技术的发展，目前其适应证已涵盖原发性髋关节内病理学改变及股骨转子周围间隙疾病、创伤、髋关节骨折、儿童髋关节疾病以及全关节置换术后疼痛的评估。正因如此，髋关节镜技术在骨科尤其是髋关节外科领域占有愈发重要的地位。

髋关节镜术前需要用牵引架对患者的患肢进行轴向牵引，使髋关节间隙增大，为关节镜和器械的引入提供足够的工作空间。Maarten等对27例髋关节镜手术需要的牵引力进行测量，结果显示术前714N的平均牵引力能引起髋关节间隙增宽约8.8mm，如穿刺髋关节致真空密封解除后牵引力显著降低200N。术中切开关节囊后牵引力显著降低250N。Dominic等提出牵引时的最大牵引力阈值、平均牵引力阈值、牵引持续时间阈值和牵引冲量阈值分别为120 lb、82 lb、61 min和7109 lb·min，低于该阈值的患者几乎不会出现牵引相关的感觉或运动功能障碍。

然而，在长时间手术或牵引力过大的情况下，这种牵引会导致股神经和坐骨神经的牵引损伤，这是髋关节镜最常见的并发症，发生率可达7%。这些损伤通常是由于牵引造成的暂时性神经失用症，但是否存在长期后遗症尚未报道。损伤的表现主要是腹股沟、大腿内/外侧、足背等区域麻木，且牵引时间和牵引力对麻木部位存在显著影响。

所以为减少此类损伤，除适用肌肉松弛剂外，目前髋关节镜手术通常还会使用会阴柱。对会阴柱的基本要求有：外层有良好的衬垫；直径至少为9 cm；确保压力通过大腿内侧施加，而不是通过腹股沟或生殖器。目前常见的会阴柱常采用海绵衬垫，受压时形变较大，且外层材质透气性较差，长时间手术容易出现软组织损伤，包括阴囊或唇水肿，血肿形成，甚至压力性坏死。

发明内容

本发明提供具备弹性且抗撕裂性好的一种髋关节镜手术会阴柱及其制备方法，以解决髋关节镜手术中，因会阴部施加反向支撑力而常出现神经损伤等的缺陷。

为了实现上述发明目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明一方面保护一种髋关节镜手术会阴柱，包括：会阴柱整体呈蜂窝孔洞状的空心圆柱体结构，且该空心圆柱体结构从内至外依次为共轴线的中心孔道、支撑层、接触层，所述支撑层的硬度大于所述接触层的硬度。

优选地，所述支撑层的外径为8.4-8.8cm；所述接触层的外径为17.8-18.1cm。

进一步地，会阴柱采用EM+21工程树脂材料制备，且所述支撑层的密度大于所述接触层的密度。

本发明另一方面保护一种髋关节镜手术会阴柱的制备方法，具体是通过计算机建模软件建模，以制备所需会阴柱的三维立体模型，然后利用EM+21工程树脂作为原料通过3D打印机打印成型，最后清洗去掉支撑结构、进行热固化处理，以获得会阴柱。

优选地，热固化处理过程中，烘烤温度为115-125℃，时间为7.6-8.2h。

优选地，会阴柱整体呈蜂窝孔洞状的空心圆柱体结构，且该空心圆柱体结构从内至外依次为共轴线的中心孔道、支撑层、接触层，所述支撑层的硬度大于所述接触层的硬度。

进一步地，所述中心孔道的直径根据牵引床规格设定，且所述支撑层的外径恒定。

进一步地，所述支撑层硬度为58-63A,所述接触层的硬度为35-42A。

进一步地，所述支撑层的外边缘至所述中心孔道的外边缘的垂直距离，小于所述接触层的外边缘至所述支撑层的外边缘的垂直距离。

本发明的一种髋关节镜手术会阴柱及其制备方法，其优点是：

1、本发明会阴柱结构的设计，支撑层内的纤维结构较粗，力学强度较硬，以维系术中牵引时的巨大应力；接触层内的纤维结构细，力学强度较软，直接与患者接触，其弹软性可以在整个牵引过程保护患者；

2、本发明会阴柱整体呈蜂窝孔洞状的空心圆柱体结构，可有效减重的同时，使得使用过程中透气性好，并且具备梯度分布的弹性，进一步地保护患者，并提供给患者较佳的舒适性；

3、本发明中会阴柱通过Lux 3L型3D打印机并采用EM+21工程树脂一体化打印，相较于传动加工方式，本发明具有更加快速、廉价、便捷的优势，且无需组装，可以根据需要设计更加复杂的内部结构已满足更高实用要求；

4、本发明方法制备的会阴柱即保证了其核心强度，也使得外侧的可压缩性更大，使用时患者更加舒适，减少对患者会阴部的压迫损伤。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种髋关节镜手术会阴柱的立体结构示意图；

图2为本发明一种髋关节镜手术会阴柱的俯视结构示意图；

其中：

中心孔道1、支撑层2、接触层3。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

目前市场上的会阴柱均采用传统技术方式制作，且材料较为单一，成本也不低，而本发明通过3D打印技术并采用EM+21工程树脂制作会阴柱以解决髋关节镜手术中，因会阴部施加反向支撑力而常出现神经损伤等问题，同时，方法简单，成本低，并可根据需求设计内部为不同空隙形态的结构，从而通过材料和受力的改善来满足减小对会阴部损伤的目的，提高患者术中和术后的体验。

根据图1、图2所示，本发明一种髋关节镜手术会阴柱，其整体呈蜂窝孔洞状的空心圆柱体结构，以减轻会阴柱重量的同时，提高其透气性，增加其可压缩性，相比传统的会阴柱更具舒适性；

为了使得会阴柱使用过程中有足够的支撑强度，同时不影响其术中和术后的舒适度，该空心圆柱体结构从内至外依次为共轴线的中心孔道1、支撑层2、接触层3，所述支撑层2的密度大于所述接触层3密度，使得所述支撑层2的硬度大于所述接触层3的硬度，提高会阴柱核心强度，增强其支撑力；实质上中心孔道1、支撑层2、接触层3整体形状均为圆柱体，其中，所述支撑层2、所述接触层3整体由蜂窝孔洞状构成的圆柱体；更具体地，所述支撑层2为与所述中心孔道1同心的圆柱体结构，所述接触层3位于所述支撑层2外，且同时与所述中心孔道1、所述支撑层2为同心的圆柱体结构。

在具体使用过程中，为进一步提高会阴柱的舒适度，所述支撑层2的外径为8.4-8.8cm；所述接触层3的外径为17.8-18.1cm。优选地所述支撑层2的外径为8.5cm，所述接触层3的外径为18cm；所述中心孔道1的直径为4.5cm。

更进一步地，会阴柱的高度优选为20cm。该尺寸使用时更其支撑力以及与人体接触的柔软度均可达到适状态，减少对患者会阴部的压迫损伤。

具体技术方案中，会阴柱采用EM+21工程树脂材料制备。

具体实施例中：

一种髋关节镜手术会阴柱的制备方法，具体步骤如下所示：

先根据需要确定会阴柱内部空隙结构，再通过计算机建模软件建模，以制备所需会阴柱的三维立体模型，然后利用液体的EM+21工程树脂作为原料装进Lux 3L型3D打印机里，然后输入会阴柱打印的模型文件，把模型文件打印出来，最后清洗去掉支撑结构，120℃烘烤8h进行热固化处理，以获得会阴柱；

在该制备过程中，制备出的会阴柱整体需呈蜂窝孔洞状的空心圆柱体结构，以减轻重量，提高透气性，并增强其可压缩性；且该空心圆柱体结构从内至外依次为共轴线的中心孔道1、支撑层2、接触层3，所述支撑层2的硬度大于所述接触层3的硬度，可知，实质上中心孔道1、支撑层2、接触层3整体形状均为圆柱体，其中，所述支撑层2、所述接触层3整体由蜂窝孔洞状构成的圆柱体；更具体地，所述支撑层2为与所述中心孔道1同心的圆柱体结构，所述接触层3位于所述支撑层2外，且同时与所述中心孔道1、所述支撑层2为同心的圆柱体结构。该结构制备快速、廉价、且便捷，无需组装；如图2所示，所述支撑层2的外边缘（如a点）至所述中心孔道1的外边缘（如b点）的垂直距离，小于所述接触层3的外边缘（如c点）至所述支撑层2的外边缘（如a点）的垂直距离，使得会阴柱使用过程中有足够的支撑强度，同时不影响其术中和术后的舒适度。

为最大程度保障会阴柱的使用舒适度，并提高使用的灵活性，体现3D打印的便捷性，实际制备过程中，可根据不同品牌的牵引床规格改变舒适中心孔道1的直径以适应安装需求，但需始终保持所述支撑层2的外径恒定。

具体地，所述中心孔道1的直径为4.5cm，所述支撑层2的外径为8.5cm，所述接触层3的外径为18cm，即所述支撑层2的厚度、所述接触层3的厚度分别为2cm、4.75cm。会阴柱高度为20cm，该方法中使用EM+21工程树脂的邵尔硬度为67A；检测该尺寸会阴柱的硬度，可知所述支撑层2的硬度为60A，所述接触层3的硬度为40A；而一般海绵的硬度在40-50A之间，沙发、床垫等使用的高回弹海绵可以达到50A及以上；说明本发明方法制备的会阴柱中，所述支撑层2的硬度大于海绵的硬度，保证了会阴柱核心的强度和对会阴部和髋关节的支撑作用，所述接触层3的硬度小于海绵的硬度，提高了使用的舒适性。

设计两组实验，每组中设计五个上述尺寸（即所述中心孔道的直径为4.5cm，所述支撑层的外径为8.5cm，所述接触层的外径为18cm）的会阴柱，A组为本发明方法制备获得的产品；B组为对照组，取现有技术方法制备该尺寸的会阴柱（为常规的海绵衬垫），对两组实验产品进行重量测量，如下表1所示：

表1

对上述表1中A组、B组求平均值分别为2.23±0.16、6.35±0.99，其中，0.16、0.99均为标准差。对比可知，本发明方法获得的会阴柱重量远远小于传统方法制备会阴柱的重量，使得术中术后减少对患者的负担。

本发明中未详细说明的结构或方法步骤，及运算过程等均为常规方法可获得，在此不做赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。