一种3D打印个性化的胫骨平台假体及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种3D打印个性化的胫骨平台假体及其制备方法，所述胫骨平台假体包括连接的胫骨平台假体本体和髓内固定杆，所述髓内固定杆设于所述胫骨平台假体本体的下方，所述胫骨平台假体本体根据患者的缺损胫骨平台订制。本发明专利技术的胫骨平台假体对缺损胫骨平台进行精准重建，能最大程度的满足原始胫骨平台形态恢复。

A 3D printing personalized tibial plateau prosthesis and its preparation method

The invention provides a 3D printing personalized tibial platform prosthesis and a preparation method thereof. The tibial platform prosthesis comprises a connected tibial platform prosthesis body and an intramedullary fixed rod, the intramedullary fixed rod is arranged under the tibial platform prosthesis body, and the tibial platform prosthesis body is customized according to the defect tibial platform of the patient. The tibial platform prosthesis of the invention can accurately reconstruct the defected tibial platform, and can satisfy the restoration of the original tibial platform shape to the greatest extent.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印个性化的胫骨平台假体及其制备方法
本专利技术属于胫骨平台假体
，特别是涉及一种3D打印个性化的胫骨平台假体及其制备方法。
技术介绍
膝关节是人体主要承重关节，同时是人体最大且构造最复杂的关节。胫骨近端可由于感染、创伤、肿瘤等原因导致该部位复杂骨缺损，需要进行手术修复重建。单侧胫骨膝关节置换手术相较于全胫骨膝关节置换手术，保留了前、后交叉韧带，手术创伤较全膝关节置换更小，因此术后患者可以更早的功能锻炼，因此减少许多因长期卧床所导致的远期并发症，如：深静脉血栓，坠积性肺炎，褥疮等。但是，目前的胫骨平台假体较为单一，尤其是胫骨部分多为关节表面置换，这并不能满足由于上述多种原因引起的复杂形态的骨缺损。另外，目前的胫骨平台假体与胫骨整合效果并不理想，术后假体易松动，脱位，从而导致手术失败或者假体翻修。同时，目前的胫骨平台假体采用传统减材制造方式，因此传统胫骨平台假体的孔隙连通率较差，并不能保证得到较好的骨整合效果，生物固定的结果往往不理想，存在假体松动风险。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种3D打印个性化的胫骨平台假体及其制备方法，所述胫骨平台假体包括连接的胫骨平台假体本体和髓内固定杆，所述髓内固定杆设于所述胫骨平台假体本体的下方，所述胫骨平台假体本体根据患者的缺损胫骨平台订制。本专利技术的胫骨平台假体对缺损胫骨平台进行精准重建，能最大程度的满足原始胫骨平台形态恢复。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种胫骨平台假体，包括连接的胫骨平台假体本体和髓内固定杆，所述髓内固定杆设于所述胫骨平台假体本体的下方，所述胫骨平台假体本体根据患者的缺损胫骨平台订制，即所述胫骨平台假体本体为缺损胫骨平台骨组织的形状，与患者的骨组织完全匹配。优选地，所述髓内固定杆设有固定杆本体和固定段，所述固定杆本体与胫骨髓腔匹配，所述固定段设于近所述胫骨平台假体本体端，所述固定段在水平方向的横截面积大于所述固定杆本体在水平方向的横截面积。优选地，所述胫骨平台假体本体具有外表面和与人体骨质接触的融合面，所述外表面为缺损胫骨平台的曝露面，所述融合面为平面。更优选地，所述融合面为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通。优选地，所述髓内固定杆的外表面为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通。更优选地，融合面和髓内固定杆的外表面的微孔的孔径为600μm～800μm。更优选地，融合面和髓内固定杆的外表面的孔隙率为60％～80％；所述孔隙率指融合面/髓内固定杆的外表面孔隙体积与融合面/髓内固定杆的外表面在自然状态下总体积的百分比。更优选地，融合面和髓内固定杆的外表面的厚度为1.5mm～2.0mm。本专利技术第二方面提供上述胫骨平台假体的制备方法，包括如下步骤：1)获得胫骨平台的模型，如计算机辅助设计模型(Computeraideddesignmodel，CADmodel)；2)将步骤1)得到的模型逆向建模，得到胫骨平台假体模型；3)依据胫骨平台假体模型进行3D打印。优选地，包括如下步骤：1)通过CT及MRI获得胫骨平台的模型；2)将步骤1)得到的模型进行三维配准融合，然后逆向建模，得到胫骨平台假体模型；可以通过CT观察骨，通过MRI观察软组织，二者获得的模型进行三维配准融合，实现既包含骨，又包含软组织的三维重建模型，然后逆向建模，可通过现有的软件实现，例如：E3D；三维配准融合后的模型和胫骨平台模型整体构成正常的胫骨平台模型，所述逆向模型以正常的胫骨平台模型和三维配准融合后的模型为基准建立胫骨平台假体模型；3)依据胫骨平台假体模型进行3D打印。如上所述，本专利技术至少具有以下有益效果之一：1.本专利技术的胫骨平台重建假体是根据患者CT/MRI等影像数据逆向建模制作的个性化等尺寸医用3D打印个性化假体；大致呈“椎体”型，髓内固定杆呈“圆柱”型，对复杂缺损骨组织进行精准重建，可以最大程度的恢复原始骨形态和生物力学功能。2.该假体具备特殊设计的髓内固定杆，可以牢固的连接胫骨远端，更好的获得术后即刻稳定。3.该假体上与骨组织接触的部分(平台假体和髓内固定杆)设有融合面，假体融合面与人体骨质紧密贴合，融合面有多孔结构，该多孔结构有利于新生骨组织长入假体，与假体整合为一体，因而得到良好的远期稳定。附图说明图1为本专利技术的胫骨平台假体的结构示意图一。图2为本专利技术的胫骨平台假体的结构示意图二。图3为本专利技术的胫骨平台假体的使用状态结构示意图。图4为具有多个微孔的层状结构。附图标记：1胫骨平台假体本体11外表面12融合面2髓内固定杆21固定杆本体22固定段3微孔具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1和图2所示，一种胫骨平台假体，包括连接的胫骨平台假体本体1和髓内固定杆2，所述髓内固定杆2设于所述胫骨平台假体本体1的下方，所述胫骨平台假体本体1根据患者的缺损胫骨平台订制，即所述胫骨平台假体本体1为缺损胫骨平台骨组织的形状，与患者的骨组织完全匹配。在一个优选的实施例中，所述髓内固定杆2设有固定杆本体21和固定段22，所述固定杆本体21与胫骨髓腔匹配，所述固定段22设于近所述胫骨平台假体本体1端，所述固定段22在水平方向的横截面积大于所述固定杆本体21在水平方向的横截面积，所述水平方向是指当固定杆的中心轴在竖直方向。复杂的胫骨近端肿瘤病人在切除肿瘤后往往会在胫骨近端留下一个很大的腔隙性骨缺损，因此，在假体中设计一个固定段22，它的主要功能是:1.起到填充缺损骨质，重建缺损部位的力学性能；2.由于缺损较大，传统只有固定杆的假体并不能牢固的固定在胫骨上，所以固定段22还有利于稳定假体。在一个优选的实施例中，所述胫骨平台假体本体1具有外表面11和与人体骨质接触的融合面12，所述外表面11为缺损胫骨平台的曝露面，所述融合面12为平面。在一个优选的实施例中，所述融合面12为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胫骨平台假体，其特征在于，包括连接的胫骨平台假体本体(1)和髓内固定杆(2)，所述髓内固定杆(2)设于所述胫骨平台假体本体(1)的下方，所述胫骨平台假体本体(1)根据患者的缺损胫骨平台订制。/n

【技术特征摘要】
1.一种胫骨平台假体，其特征在于，包括连接的胫骨平台假体本体(1)和髓内固定杆(2)，所述髓内固定杆(2)设于所述胫骨平台假体本体(1)的下方，所述胫骨平台假体本体(1)根据患者的缺损胫骨平台订制。


2.如权利要求1所述的胫骨平台假体，其特征在于，所述髓内固定杆(2)设有固定杆本体(21)和固定段(22)，所述固定杆本体(21)与胫骨髓腔匹配，所述固定段(22)设于近所述胫骨平台假体本体(1)端，所述固定段(22)在水平方向的横截面积大于所述固定杆本体(21)在水平方向的横截面积。


3.如权利要求1所述的胫骨平台假体，其特征在于，所述胫骨平台假体本体(1)具有外表面(11)和与人体骨质接触的融合面(12)，所述外表面(11)为缺损胫骨平台的曝露面，所述融合面(12)为平面。


4.如权利要求4所述的胫骨平台假体，其特征在于，所述融合面(12)为若干层的层状结构，每层的层状结构具有多个微孔，层与层的微孔相互连通。


5.如权利要求1所述的胫骨平台假体，其特征在于，所述髓内固定杆(2)的外表面为若干层的层状结构，每层的层...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝永强，郭煜，姜闻博，沈陆，吴钧翔，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海;31