一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针及其假体模型的制作方法技术

本发明专利技术提供一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针，股骨髓针包括髓针部和连接部，髓针部为弧形。本发明专利技术还提供一种具有弧形股骨髓针的肿瘤型膝关节假体。本发明专利技术还提供一种具有弧形股骨髓针的组配式肿瘤型膝关节假体，组配式肿瘤型膝关节假体还包括截骨段，连接部与截骨段榫卯连接。本发明专利技术还提供一种具有弧形股骨髓针的肿瘤型膝关节假体模型的制作方法。本发明专利技术的肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针及其假体模型的制作方法，将肿瘤型膝关节假体的股骨髓针制作为弧形，能够避免假体植入后股骨髓针与股骨前方皮质的异常接触和撞击，进而减少肿瘤型膝关节假体股骨髓针穿出皮质、短期内假体松动和假体周围骨折等并发症的发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针及其假体模型的制作方法
本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针及其假体模型的制作方法。
技术介绍
对于发生在股骨的恶性肿瘤，对其进行股骨瘤段切除、肿瘤型膝关节假体置换是常用的手术方式；此手术方式可以在不影响患者生存率的情况下，较快的恢复患者的肢体功能，术后患者的满意度较高。其中，肿瘤型膝关节假体主要包括如图1所示的单纯铰链型假体、如图2所示的旋转铰链型假体，以及如图3所示的可延长式假体等多种类型的假体；在20世纪80年代初期，又出现了一种组配式假体(modularendoprosthesis)。组配式假体相比于单纯铰链型假体、旋转铰链型假体和可延长式假体具有尺寸较小，术中根据截骨长度及患者骨骼特点现场组装合适规格的优点。由于组配式假体的优点十分突出，因此，其成为目前肿瘤型人工关节的主流设计。但是，不论是单纯铰链型假体、旋转铰链型假体、可延长式假体，还是组配式假体，肿瘤型膝关节假体都包括股骨髓针这一个重要部件，如图1中的附图标记1所示的部件、图2中附图标记2所示的部件、图3中附图标记3所示的部件。然而，现有的所有肿瘤型膝关节假体的股骨髓针都设计并制造成直形。研究发现，现有的直形股骨髓针存在以下缺点：1)我们的研究数据表明，人类股骨的中轴线呈弧形，直形股骨髓针难以与之匹配；两者的不匹配使得假体植入后股骨髓针与股骨前方皮质产生异常接触和撞击，甚至是股骨髓针从股骨前方皮质穿出(参见图4)。2)由于人类股骨呈弧形，因此股骨上半部分的中轴线与下半部分的中轴线并非一条直线，而是存在如图5中箭头所示的交角；这一交角的存在将会限制直形股骨髓针无法设计成贯通整个股骨髓腔，从而无法进一步增强稳定性。上述两个缺点的存在是导致肿瘤型膝关节假体在短期内出现松动或发生肿瘤型膝关节假体周围骨折等术后并发症的主要原因；而出现此类并发症后，唯一有效的解决方法是行假体翻修手术，但是，如果仍然无法解决直形股骨髓针与弧形股骨不匹配这个问题，只能会导致相同的并发症会再次发生，反复的假体翻修手术无疑会给患者带来巨大的经济负担和身心创伤。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针及其假体模型的制作方法，将肿瘤型膝关节假体的股骨髓针制作为弧形，能够避免假体植入后股骨髓针与股骨前方皮质的异常接触和撞击，进而减少肿瘤型膝关节假体股骨髓针穿出皮质、短期内假体松动和假体周围骨折等并发症的发生率。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面是提供一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针，所述股骨髓针包括髓针部和连接部，所述髓针部为弧形。为了优化上述的技术方案，本专利技术采取的技术措施还包括：进一步地，所述髓针部中心轴线的圆弧半径为1057.10±272.20mm，中心轴线与正前方的夹角为6±0.83°。进一步地，所述髓针部的弧形长度可变。即所述髓针部的弧形长度依据残余股骨髓腔长度而定，可以根据患者股骨的长度沿弧形方向相应延长髓针部，以增加肿瘤型膝关节假体与患者股骨之间的相对稳定性。进一步地，所述髓针部为锥形结构，所述锥形结构的宽部与所述连接部连接；更进一步地，所述锥形结构的宽部直径大于窄部直径2mm。进一步地，所述髓针部的顶部呈圆钝状；更进一步地，所述圆钝状顶部的直径为残余股骨髓腔最窄处的直径减去2mm，以便于使用时将弧形股骨髓针放入髓腔内。进一步地，所述髓针部上设有多条抗旋转沟槽，所述抗旋转沟槽的延伸方向与所述髓针部的弧线方向相一致，以用于当弧形股骨髓针置入充满骨水泥的髓腔内时，骨水泥硬化后能够与所述抗旋转沟槽形成卡扣结构，从而防止弧形股骨髓针与股骨发生相对旋转移动。进一步地，所述抗旋转沟槽的沟槽深度为1.5mm-2mm，且多条所述抗旋转沟槽均匀分布在所述髓针部上，使得抗旋转沟槽具有抗旋转作用的同时，不会减弱髓针部的强度；更进一步地，所述抗旋转沟槽的数量至少为三条；更优选为，所述抗旋转沟槽的数量为三条，三条所述抗旋转沟槽均匀地分布在所述髓针部上。进一步地，所述抗旋转沟槽的横截面为V形；更进一步地，当所述抗旋转沟槽的数量为三条时，所述V形的角度为60°，相邻两个所述抗旋转沟槽之间的间隔为60°。本专利技术的第二个方面是提供一种具有所述弧形股骨髓针的肿瘤型膝关节假体。所述的肿瘤型膝关节假体包括但不限于单纯铰链式肿瘤型膝关节假体、旋转铰链式肿瘤型膝关节假体、可延长式肿瘤型膝关节假体、组配式肿瘤型膝关节假体。本专利技术的第三个方面是提供一种具有所述弧形股骨髓针的组配式肿瘤型膝关节假体，所述组配式肿瘤型膝关节假体还包括截骨段，所述连接部与所述截骨段榫卯连接。为了优化上述的技术方案，本专利技术采取的技术措施还包括：进一步地，所述截骨段的长度可变。即所述截骨段用于替代患者被截掉的股骨段，可以根据被截掉股骨段的长度选择相适应长度的截骨段以用于和弧形股骨髓针进行组配。进一步地，所述连接部的底部中间设有第一圆形榫眼，所述截骨段的顶部中间设有与所述第一圆形榫眼相对应的圆柱形榫头；所述连接部的底部边缘设有第一弧形榫眼和第一弧形榫头，所述截骨段的顶部边缘设有与所述第一弧形榫眼相对应的第二弧形榫头、以及与所述第一弧形榫头相对应的第二弧形榫眼。所述圆柱形榫头插入所述第一圆形榫眼，以用于拼接后对抗水平方向的作用力；所述第二弧形榫头插入所述第一弧形榫眼、所述第一弧形榫头插入所述第二弧形榫眼，以用于拼接后防止弧形股骨髓针与截骨段发生相对旋转移动。其中，所述的第一弧形榫头为一体连接于所述连接部底部边缘的具有一定厚度的片状弧形榫头；更进一步地，所述第一弧形榫头的数量为2-3个，并均匀环绕于所述连接部底部边缘，相邻两个第一弧形榫头之间形成所述第一弧形榫眼。其中，所述的第二弧形榫头为一体连接于所述截骨段顶部边缘的具有一定厚度的片状弧形榫头；更进一步地，所述第二弧形榫头的数量与所述第一弧形榫眼的数量相对应，所述第二弧形榫头的位置与所述第一弧形榫眼的位置相对应，相邻两个第二弧形榫头之间形成所述第二弧形榫眼。进一步地，所述截骨段的底部中间设有第二圆形榫眼，所述截骨段的底部边缘设有第三弧形榫眼和第三弧形榫头，以用于榫卯连接组配式肿瘤型膝关节假体的其他部件。本专利技术的第四个方面是提供一种具有弧形股骨髓针的肿瘤型膝关节假体模型的制作方法，包括以下步骤：S1，选取一例股骨CT，利用Mimics软件模拟股骨的3D模型图像，测量计算得到股骨的中心轴线数据，所述中心轴线数据包括中心轴线的圆弧半径以及中心轴线与正前方的夹角；S2，基于股骨的中心轴线数据，利用CAD做出带有弯曲度的股骨假体模型，并根据患者股骨的长度调整弧形股骨髓针的长度。为了优化上述的技术方案，本专利技术采取的技术措施还包括：进一步地，步骤S1中，所述3D模型图像为STL格式，其建立方法为：收集多个患者的基本资料和股骨全长CT扫描资料，利用图像处理软件Mimics基于Dicom格式的CT扫描资料建立股骨的3D模型，输出为STL格式文件并保存。进一步地，步骤S1中，所述测量计算的方法具体包括以下步骤：S11，将STL格式的股骨的3D模型导入软件Geomagic中，选取股骨图像上的特殊点并标记；所述特殊点包括股骨髁间窝的最顶点(BP)和股骨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针，其特征在于，所述股骨髓针包括髓针部(4)和连接部(5)，所述髓针部(4)为弧形。

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤型膝关节假体的弧形股骨髓针，其特征在于，所述股骨髓针包括髓针部(4)和连接部(5)，所述髓针部(4)为弧形。2.根据权利要求1所述的弧形股骨髓针，其特征在于，所述髓针部(4)中心轴线的圆弧半径为1057.10±272.20mm，中心轴线与正前方的夹角为6±0.83°。3.根据权利要求1所述的弧形股骨髓针，其特征在于，所述髓针部(4)为锥形结构，所述锥形结构的宽部与所述连接部(5)连接。4.根据权利要求1所述的弧形股骨髓针，其特征在于，所述髓针部(4)上设有多条抗旋转沟槽(7)，所述抗旋转沟槽(7)的延伸方向与所述髓针部(4)的弧线方向相一致。5.一种具有权利要求1-4中任一项所述弧形股骨髓针的肿瘤型膝关节假体。6.一种具有权利要求1-4中任一项所述弧形股骨髓针的组配式肿瘤型膝关节假体，其特征在于，还包括截骨段(8)，所述连接部(5)与所述截骨段(8)榫卯连接。7.根据权利要求7所述的组配式肿瘤型膝关节假体，其特征在于，所述连接部(5)的底部中间设有第一圆形榫眼(10)，所述截骨段(8)的顶部中间设有与所述第一圆形榫眼(10)相对应的圆柱形榫头(9)；所述连接部(5)的底部边缘设有第一弧形榫眼(11)和第一弧形榫头(12)，所述截骨段(8)的顶部边缘设有与所述第一弧形榫眼(11)相对应的第二弧形榫头(13)、以及与所述第一弧形榫头(12)相对应的第二弧形榫眼(14)。8.一种具有弧形股骨髓针的肿瘤型膝关节假体模型的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，选取一例股...

【专利技术属性】
技术研发人员：董扬，张智长，嵇伟平，桑尚，王永杰，
申请(专利权)人：上海市第六人民医院，
类型：发明
国别省市：上海,31