一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体制造技术

本发明专利技术公开了一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体，其特点是包括股骨近端连接体和膝关节假体，股骨近端连接体包括髓内钉、股骨固定杆、股骨延长杆；膝关节假体包括股骨远端假体、聚乙烯衬垫、胫骨近端假体、胫骨固定杆。本发明专利技术的有益效果是3D打印股骨髓内钉全膝关节假体适用于膝关节肿瘤及股骨切除患者的膝关节及股骨假体置换，假体结构稳定，3D打印股骨髓内钉全膝关节假体的中长期的稳定性佳；股骨近端通过植入的髓内钉及螺钉进行固定，至股骨远端之间设置方便调节角度的股骨固定杆和股骨延长杆，仅更换有病灶的股骨，股骨延长杆的设置使得假体的长度适用于每位患者；根据患者的需求采用3D打印技术生产，降低造价成本。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体
本专利技术属于骨科医疗器械
，尤其涉及一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体。
技术介绍
膝关节周围是骨原发恶性肿瘤的常见部位之一，恶性肿瘤如骨肉瘤、尤文肉瘤、多形性肉瘤、软骨肉瘤等均好发于该部位。近年来，肿瘤切除和人工关节假体重建因其具有术后即刻稳定及早期负重行走等较好的术后功能，已成为膝关节周围恶性骨肿瘤治疗的主要方式。膝关节假体设计的理念一般基于同一原则，即以植入的膝关节元件提供类似于正常膝关节的生物力学运动模式，并借助植入物本身及膝关节韧带和软组织平衡获得静态及动态的稳定性。这些膝关节元件设计都试图通过恢复自然的人类膝关节的运动，以及调整和控制在膝关节屈伸运动中产生的力量。但目前所有的膝关节假体设计都未到达这个标准。传统的膝关节假体，主要包括用于与股骨结合的股骨元件、用于与胫骨结合的胫骨基座元件、以及设置于胫骨基座元件上面的衬垫。其中胫骨基座元件与衬垫的高度之和大约等于患者胫骨近端骨被截掉部分的高度和胫骨上软骨的高度之和。中国专利申请，申请号CN201910062417.3，申请日2019.01.23，申请公布号CN109662809A，申请公布日2019.04.23，公开了一种仿生肿瘤型膝关节假体，包括股骨组件、胫骨组件和人工韧带；股骨组件包括股骨髁假体，胫骨组件包括胫骨假体、胫骨托和胫骨衬垫，胫骨衬垫设置在胫骨托上部以用于承载股骨髁假体，胫骨托下部形成有用于插入胫骨假体髓腔的胫骨髓针；在股骨髁假体、胫骨衬垫、胫骨托和胫骨假体内形成有交叉孔道，并在股骨髁假体、胫骨衬垫、胫骨托和胫骨假体的交叉孔道内以及股骨髁假体和胫骨假体内外两侧设置有用于重建十字交叉韧带和侧副韧带的人工韧带。本专利技术基于仿生学原理，通过将刚性固定改为柔性固定的设计，在实现了膝关节重建的同时，解决了铰链式膝关节假体对股骨及胫骨应力较大的缺点，有效的预防了假体的提前松动及再次翻修可能，延长了假体的使用寿命。该专利申请公开的技术方案适合股骨远端肿瘤切除术后重建的仿生肿瘤型膝关节假体，某一病例出现膝关节肿瘤扩散至股骨近端和股骨颈的情况，需要进行相应的假体置换，上述专利申请的方案并不适用。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中专利申请公开的技术方案适合股骨远端肿瘤切除术后重建的仿生肿瘤型膝关节假体，某一病例出现膝关节肿瘤扩散至股骨近端和股骨颈的情况，需要进行相应的假体置换，已公开专利申请的方案并不适用等问题，本专利技术的目的在于提供一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体，在股骨近端植入髓内钉，并通过螺栓固定，在胫骨近端植入胫骨近端假体，股骨远端膝关节假体连接髓内钉及胫骨近端假体，有效替代人体膝关节。2.技术方案为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用如下技术方案：一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体，其特点是包括股骨近端连接体和膝关节假体，所述股骨近端连接体包括髓内钉、股骨固定杆、股骨延长杆；所述髓内钉的上端设置螺钉孔，螺钉孔与螺钉连接，所述髓内钉的下端设置第一连接柱，所述股骨固定杆的上端设置第一连接孔，第一连接柱插入第一连接孔，所述股骨固定杆的杆体上设置角度调节纹，所述股骨固定杆的下端设置第二连接柱，在第二连接柱与股骨固定杆的杆体的连接处设置第一凸起凹槽卡接头；所述股骨延长杆的上端设置第二连接孔和第二凸起凹槽卡接头，所述第二连接柱插入第二连接孔，第一凸起凹槽卡接头与第二凸起凹槽卡接头对接，所述股骨延长杆的下端设置第三连接柱和第三凸起凹槽连接头；所述膝关节假体包括股骨远端假体、聚乙烯衬垫、胫骨近端假体、胫骨固定杆；所述股骨远端假体的上端设置第三连接孔和第四凸起凹槽连接头，所述第三连接柱插入第三连接孔内，第三凸起凹槽连接头和第四凸起凹槽连接头对接，所述股骨远端假体的下端设置铰接凹槽，铰接凹槽的两侧设置第一销孔，所述第一销孔通过第一销轴连接第一铰接轴的一端，所述第一铰接轴呈大于90°的V形，第一铰接轴远离第一销孔的一端套接在胫骨固定杆内；所述胫骨固定杆上端设置胫骨托，所述胫骨近端假体套接在胫骨托下部的胫骨固定杆上；所述胫骨托的上部设置聚乙烯衬垫，所述聚乙烯衬垫的上表面支撑股骨远端假体。在本专利技术一个具体的实施例中，所述聚乙烯衬垫上设置通孔，所述第一铰接轴远离第一销孔的一端穿过通孔套接在胫骨固定杆内。在本专利技术一个具体的实施例中，所述胫骨固定杆沿轴向设置第一容纳槽，所述第一容纳槽在胫骨托上表面开孔，所述第一铰接轴远离第一销孔的一端穿过通孔套接在胫骨固定杆的第一容纳槽内。在本专利技术一个具体的实施例中，所述胫骨托下端设置限位杆，所述胫骨近端假体的表面设置径向滑槽，所述限位杆设置的径向滑槽内，使胫骨近端假体能够在径向滑槽内绕胫骨固定杆做一定角度的转动。在本专利技术一个具体的实施例中，所述聚乙烯衬垫的材料选自高分子交联聚乙烯，高分子交联聚乙烯，具有密度高，耐磨的特性，同时使用该材质具有缓冲作用，避免运动过程中，各部位之间的冲击，仿照人体踝关节自身具有的缓冲功能。在本专利技术一个具体的实施例中，所述股骨延长杆的轴线与第三连接柱的轴线不重合。在本专利技术一个具体的实施例中，所述第一连接柱和第一连接孔、第二连接柱和第二连接孔、第三连接柱和第三连接孔采用锥度压配结构。在本专利技术一个具体的实施例中，所述髓内钉的上端设置髓内钉封帽，所述髓内钉封帽与髓内钉上端螺纹连接。在本专利技术一个具体的实施例中，所述胫骨近端假体呈上大下小的锥形，胫骨固定杆插入胫骨髓腔，胫骨近端假体的下端与股骨连接。在本专利技术一个具体的实施例中，所述髓内钉、股骨固定杆、股骨延长杆、股骨远端假体、第一铰接轴、胫骨近端假体、胫骨固定杆采用3D打印技术成形。3.有益效果与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：3D打印股骨髓内钉全膝关节假体适用于膝关节肿瘤及股骨切除患者的膝关节及股骨假体置换，假体结构稳定，3D打印股骨髓内钉全膝关节假体的中长期的稳定性佳；股骨近端通过植入的髓内钉及螺钉进行固定，至股骨远端之间设置方便调节角度的股骨固定杆和股骨延长杆，无需更换整个股骨，仅更换有病灶的股骨，股骨延长杆的设置使得假体的长度适用于每位患者；根据患者的需求设定髓内钉、股骨固定杆、股骨延长杆、股骨远端假体、第一铰接轴、胫骨近端假体、胫骨固定杆具体尺寸，采用3D打印技术可实现按照不同的规格生产，降低造价成本。附图说明为了更清楚地说明专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术3D打印股骨髓内钉全膝关节假体外观结构示意图。图2是本专利技术股骨远端假体视角一局部剖视结构示意图。图3是本专利技术股骨远端假体视角二局部剖视结构示意图。图4是本专利技术髓内钉结构示意图。图5是本专利技术股骨固定杆视角一结构示意图。图6是本专利技术股骨固定杆视角二结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体，其特征在于：包括股骨近端连接体和膝关节假体，所述股骨近端连接体包括髓内钉、股骨固定杆、股骨延长杆；所述髓内钉的上端设置螺钉孔，螺钉孔与螺钉连接，所述髓内钉的下端设置第一连接柱，所述股骨固定杆的上端设置第一连接孔，第一连接柱插入第一连接孔，所述股骨固定杆的杆体上设置角度调节纹，所述股骨固定杆的下端设置第二连接柱，在第二连接柱与股骨固定杆的杆体的连接处设置第一凸起凹槽卡接头；所述股骨延长杆的上端设置第二连接孔和第二凸起凹槽卡接头，所述第二连接柱插入第二连接孔，第一凸起凹槽卡接头与第二凸起凹槽卡接头对接，所述股骨延长杆的下端设置第三连接柱和第三凸起凹槽连接头；所述膝关节假体包括股骨远端假体、聚乙烯衬垫、胫骨近端假体、胫骨固定杆；所述股骨远端假体的上端设置第三连接孔和第四凸起凹槽连接头，所述第三连接柱插入第三连接孔内，第三凸起凹槽连接头和第四凸起凹槽连接头对接，所述股骨远端假体的下端设置铰接凹槽，铰接凹槽的两侧设置第一销孔，所述第一销孔通过第一销轴连接第一铰接轴的一端，所述第一铰接轴呈大于90°的V形，第一铰接轴远离第一销孔的一端套接在胫骨固定杆内；所述胫骨固定杆上端设置胫骨托，所述胫骨近端假体套接在胫骨托下部的胫骨固定杆上；所述胫骨托的上部设置聚乙烯衬垫，所述聚乙烯衬垫的上表面支撑股骨远端假体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体，其特征在于：包括股骨近端连接体和膝关节假体，所述股骨近端连接体包括髓内钉、股骨固定杆、股骨延长杆；所述髓内钉的上端设置螺钉孔，螺钉孔与螺钉连接，所述髓内钉的下端设置第一连接柱，所述股骨固定杆的上端设置第一连接孔，第一连接柱插入第一连接孔，所述股骨固定杆的杆体上设置角度调节纹，所述股骨固定杆的下端设置第二连接柱，在第二连接柱与股骨固定杆的杆体的连接处设置第一凸起凹槽卡接头；所述股骨延长杆的上端设置第二连接孔和第二凸起凹槽卡接头，所述第二连接柱插入第二连接孔，第一凸起凹槽卡接头与第二凸起凹槽卡接头对接，所述股骨延长杆的下端设置第三连接柱和第三凸起凹槽连接头；所述膝关节假体包括股骨远端假体、聚乙烯衬垫、胫骨近端假体、胫骨固定杆；所述股骨远端假体的上端设置第三连接孔和第四凸起凹槽连接头，所述第三连接柱插入第三连接孔内，第三凸起凹槽连接头和第四凸起凹槽连接头对接，所述股骨远端假体的下端设置铰接凹槽，铰接凹槽的两侧设置第一销孔，所述第一销孔通过第一销轴连接第一铰接轴的一端，所述第一铰接轴呈大于90°的V形，第一铰接轴远离第一销孔的一端套接在胫骨固定杆内；所述胫骨固定杆上端设置胫骨托，所述胫骨近端假体套接在胫骨托下部的胫骨固定杆上；所述胫骨托的上部设置聚乙烯衬垫，所述聚乙烯衬垫的上表面支撑股骨远端假体。


2.根据权利要求1所述一种3D打印股骨髓内钉全膝关节假体，其特征在于：所述聚乙烯衬垫上设置通孔，所述第一铰接轴远离第一销孔的一端穿过通孔套接在胫骨固定杆内。


3.根据权利要求1或2所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿硕，毕郑刚，陆军，陈永兵，曹刚，陆伟，沈亚军，茅炜炜，
申请(专利权)人：上海晟实医疗器械科技有限公司，哈尔滨医科大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：上海;31