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胫骨接骨板制造技术

技术编号:20313597 阅读:2 留言:0更新日期:2019-02-13 00:05
本发明专利技术公开了一种胫骨接骨板,具有与骨骼贴合的正面和与正面相对的背面,包括:接骨板本体,在接骨板本体上开有多个螺钉孔;表面织构单元,在正面和/或背面围绕每一螺钉孔各形成一个表面织构单元,表面织构单元为凹坑基于螺钉孔的径向阵列,且径向阵列在螺钉孔的周向均布;置药层,至少具有位于凹坑内的部分。依据本发明专利技术的胫骨接骨板有效改善接骨板上的应力分布,接骨板相对不容易失效。

Tibial plate

The invention discloses a tibial plate, which has a front and a back opposite to the front of the bone, including: the body of the plate, which has multiple screw holes on the body of the plate; a surface texture unit, which forms a surface texture unit around each screw hole on the front and/or back, is a radial array of concave holes based on screw holes, and a radial array. The screw holes are uniformly distributed in the circumference, and the medicine layer is provided with at least a part located in the pit. According to the invention, the tibial plate can effectively improve the stress distribution of the plate, and the plate is relatively not easy to fail.

【技术实现步骤摘要】
胫骨接骨板
本专利技术涉及一种胫骨接骨板。
技术介绍
胫骨是小腿双骨之一,位于小腿的内侧,对支持体重起重要作用,为小腿骨中主要承重骨。可分为一体和两端,其上端通常被称为近端,下端通常被称为远端,其中远端骨折属于多发性骨折,两端之间的骨干部分的骨折属于胫骨体骨折,相对较少发生,但仍然会有所发生。本专利技术所涉及胫骨梭形接骨板用于胫骨体骨折的内固定。胫骨骨折是一种多发骨折,约占全身骨折发生率的1/4。目前临床所使用的内固定材料常以钛合金材料为主,该材料优点具有优异的耐腐蚀性能和力学性能,但其生物相容性较差,价格昂贵,密度及弹性与自然骨相差较大,容易造成应力遮挡现象,影响骨组织的生长和延长愈合时间。而且患者在治疗期间由于外力的作用下,容易造成接骨板的断裂,从而失效。影响接骨板断裂的主要原因是其自身强度不足,影响其自身强度的因素是其结构。一般而言,接骨板为条形的板件,具有一定长度,为降低应力遮挡的影响以及对周围组织的影响,其长度和宽度都会受到限制,在基体最大强度受限的条件下,需要降低接骨板上其他结构对其强度的消弱。影响接骨板自身强度的结构因素之一接骨板上的螺钉孔或其他孔,例如克氏针孔,这些孔洞都会产生应力集中,而导致接骨板局部强度下降,易于在相应孔洞处产生断裂。在此条件下,可以在接骨板上加工出其他结构,以降低应力集中的影响,但其他结构的加工在消弱应力集中时,也会导致接骨板整体强度降低。此外,内固定植入医疗器械常常诱发感染的发生,导致手术失败,严重者导致肢体丧失,甚至危及生命,而且如果全身给药,则存在病灶处药物浓度过低,对肝、肾、耳等其他组织器官存在潜在损伤的风险。另外,由于接骨板是外植入物,在体内易产生免疫反应,造成生物活性较低。因此,在例如接骨板上进行置药是当前比较常用的做法。在接骨板上置药的方式之一是在接骨板上喷涂形成涂层,药物容置在涂层中。不过由于涂层不会太厚,对涂层材质的选择有比较苛刻的要求,涂层制备工艺繁琐,成本比较高。并且问题的关键在于,涂层携带的药物相对比较少,释放面面积比较大,药物缓释效果较低,短期内药物就能释放完毕,无法与接骨板的内固定时间相适配。进一步地,目前在接骨板上加工出微孔形成的表面织构,例如利用激光飞秒技术在接骨板表面加工出微孔阵列,再利用其他工艺,将药物置入微孔,药物释放面面积相对较小,容易控制药物的释放速度。目前表面织构的制作只考虑药物释放的速度和置药量,而很少考虑表面织构对接骨板自身强度的影响。图1所示接骨板上没有表面织构时的应力分布图,图中左边表示强度等级,单位为MPa,因应力分布图由workbench软件(ANSYS公司出品)生成,通过不同颜色来表示,灰度化的图,上面两个等级颜色与下面的比较类似,实质也没有用到,灰度化后的图不影响图的解析。从图中可见,受螺钉孔的影响,骨板各处受消弱较大。图2所示为螺钉孔偏置的应力分布图,图中可见,螺钉孔处局部强度偏低,一旦断开,接骨板无法固定。表面织构为矩形阵列的微孔,接骨板的整体强度也较低。
技术实现思路
本专利技术通过改良接骨板上表面织构的分布,提出一种胫骨接骨板,有效改善接骨板上的应力分布,接骨板相对不容易失效。依据本专利技术的实施例,提供一种胫骨接骨板,具有与骨骼贴合的正面和与正面相对的背面,包括:接骨板本体,在接骨板本体上开有多个螺钉孔;表面织构单元,在正面和/或背面围绕每一螺钉孔各形成一个表面织构单元,表面织构单元为凹坑基于螺钉孔的径向阵列,且径向阵列在螺钉孔的周向均布;置药层,至少具有位于凹坑内的部分。上述胫骨接骨板,可选地,适配于每一螺钉孔的径向阵列的数量为8,每一径向阵列上的凹坑数为2~4。可选地,凹坑深度不大于接骨板本体厚度的七分之一,且不小于接骨板板体厚度的十分之一;凹坑口径为凹坑深度的1.5~2.5倍。可选地,相邻螺钉孔间开有一对通孔,该对通孔连心线垂直于接骨板本体长度方向;通孔孔径为螺钉孔大径的五分之二~二分之一。可选地,接骨板本体的两端为圆头,且宽度自中部向两端逐渐减小;接骨板本体的中部两边缘为弧形边缘;中部与圆头间的边缘线与相应侧弧形边缘及圆头相切。可选地于,圆头的圆心角为110°~120°,弧形边缘的圆心角为120°~130°。可选地,接骨板本体的最宽处为圆头弦长的1.39~1.42倍。可选地,背面设有背离正面的翻边。可选地,翻边末端设有向内的凸起。可选地,凸起在接骨板本体中部最宽,并向两端逐渐变窄。相对于在接骨板上开槽或者简单的阵列微孔或凹坑所形成的表面织构,本专利技术充分考虑了表面织构对接骨板应力分布的影响,提出了围绕螺钉孔的凹坑的径向阵列,该种结构的接骨板应力分布更加合理,相对不容易折断,而具有更高的可靠性。附图说明图1为已知的一种无表面织构的胫骨接骨板应力分布图。图2为已知的一种具有表面均布式表面织构的胫骨接骨板的应力分布图。图3为一实施例中胫骨梭形接骨板在胫骨骨干上的固定结构示意图。图4为一实施例中胫骨梭形接骨板俯视结构示意图。图5为相应于图2的主视结构示意图。图6为一实施例中胫骨梭形接骨板的应力分布图。图中:1.接骨板近端,2.螺钉,3.表面织构,4.调整孔,5.腰部,6.接骨板本体,7.接骨板远端,8.螺钉孔,9.翻边,10.凸起。A.胫骨远端,B.断骨,C.紧固近端。具体实施方式参照说明书附图3,可以理解的是,其基本参考系是胫骨的近端和远端,即图中所示的胫骨近端C和胫骨远端A,针对胫骨骨干骨折,胫骨接骨板的中部恰好位于断骨B处,胫骨接骨板的中部受力环境最恶劣。此外,接骨板的宽度方向与胫骨的周向相适应,长度方向则与胫骨的长度方向相适应。可以理解的是,对于围护结构,所围为向内,与内相对为外。图3所示为胫骨接骨板在胫骨上的固定状态示意图,图中能够被直接观察到的胫骨接骨板的面为其背面,胫骨接骨板上为接骨板本体6所遮蔽而贴合在胫骨上的面为其正面。一般而言,在接骨板本体6上需要开一定数量的螺钉孔8,以用于接骨板在例如胫骨上的固定。胫骨骨干骨折不同于胫骨近端C骨折,也不同于胫骨远端A骨折,这两种骨折所使用接骨板都不是对称结构,而胫骨骨干骨折所使用接骨板整体对称,大致以断骨B所在位置为确定长度方向的对称面,接骨板本体6关于该对称面对称。此外,接骨板本体6还关于其宽度方向的对称面对称。如图1所示,螺钉孔8的存在对接骨板本体6的影响比较大,图中可见,应力集中效应非常明显。图4中可见,螺钉孔8共有八个,在接骨板本体6长度方向上大致是均匀分布,为改善应力集中的问题,在接骨板本体6的表面制备表面织构单元,区别于常规的表面织构,纯粹以接骨板本体6的表面为参考,在本专利技术的实施例中充分考虑螺纹孔8的存在所产生的应力集中的问题,表面织构3的设置不仅仅用于增加置药量,缓释所置药物,而且还用其改善接骨板本体6的应力集中问题。具体地,在接骨板本体6的正面和/或背面围绕每一螺钉孔8各形成一个表面织构单元,表面织构单元为凹坑基于螺钉孔8的径向阵列,且径向阵列在螺钉孔8的周向均布。关于径向阵列,在其绕螺钉孔8均匀分布时,一定程度上也可被称为环形阵列。由于各个径向阵列上凹坑的数量可以不一致,因此,在此以径向阵列为基础进行说明。说明书附图6是梭形胫骨接骨板在配置了凹坑的径向阵列条件下的应力分布图,图中可见,螺钉孔8处和边沿处相对薄弱,而螺钉孔8受螺钉本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种胫骨接骨板,具有与骨骼贴合的正面和与正面相对的背面,其特征在于,包括:接骨板本体,在接骨板本体上开有多个螺钉孔;表面织构单元,在正面和/或背面围绕每一螺钉孔各形成一个表面织构单元,表面织构单元为凹坑基于螺钉孔的径向阵列,且径向阵列在螺钉孔的周向均布;置药层,至少具有位于凹坑内的部分。

【技术特征摘要】
1.一种胫骨接骨板,具有与骨骼贴合的正面和与正面相对的背面,其特征在于,包括:接骨板本体,在接骨板本体上开有多个螺钉孔;表面织构单元,在正面和/或背面围绕每一螺钉孔各形成一个表面织构单元,表面织构单元为凹坑基于螺钉孔的径向阵列,且径向阵列在螺钉孔的周向均布;置药层,至少具有位于凹坑内的部分。2.根据权利要求1所述的胫骨接骨板,其特征在于,适配于每一螺钉孔的径向阵列的数量为8,每一径向阵列上的凹坑数为2~4。3.根据权利要求2所述的胫骨接骨板,其特征在于,凹坑深度不大于接骨板本体厚度的七分之一,且不小于接骨板板体厚度的十分之一;凹坑口径为凹坑深度的1.5~2.5倍。4.根据权利要求1所述的胫骨接骨板,其特征在于,相邻螺钉孔间开有一对通孔,该对通孔连心线垂直于接骨板本体长度方向...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴戍戌王守仁刘文涛温道胜王高琦于琪琪颜新宇孙兆磊郭宇
申请(专利权)人:济南大学
类型:发明
国别省市:山东,37

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