专利名称：一种用于治疗股骨头坏死的支撑器的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械技术领域，具体指一种用于治疗股骨头坏死的支撑器。
背景技术：
股骨头坏死是一种常见的多发病，近年来股骨头缺血坏死的病例呈上升趋势，股骨头坏死多发于中青年患者，股骨头坏死的治疗是目前骨科面临的难题，其治疗方法虽多，但是疗效均不满意，往往进一步发展至塌陷或己经存在的塌陷会进一步加重，最终不得不进行髋关节置换手术。虽然目前人工髋关节置换术已经比较成熟，但是由于股骨头坏死病人多发生于30 50岁的年龄段患者，而全髋置换人工关节的使用年限平均只有15 20年，一旦发生关节磨损和松动，不得不面临再次或多次翻修手术。因此对股骨头坏死的治疗方法，大部分 学者仍主张尽量保留股骨头的方法。目前的各种治疗方法中，疗效教确切且最常用的是髓心减压与带血管腓骨移植，但单纯的髓心减压缺乏对软骨下骨的结构支撑，增加骨折、塌陷风险；现有治疗股骨头坏死的内撑器头部太小，对广泛股骨头坏死无法起到有效支撑作用。多孔钽金属材料在结构和力学特性上都十分接近天然骨组织，因此多孔钽棒是目前最适宜的一种内撑器。但是钽属于稀有金属，钽棒价格十分昂贵，而且其直径只有10mm，头部支撑范围非常有限，无法解决面积较大的、多灶的坏死。当股骨头内坏死囊区过大，术者因害怕软骨下骨板无法得到有效的支撑，而根本不敢完全清除死骨。如果坏死骨区死骨不彻底清除，新骨长入将受到影响，最后导致手术失败。纯钛笼状股骨头内撑器虽然解决了钽棒价格昂贵的问题，但是仍然不能克服支撑面积过小的缺点。Ni-Ti记忆合金网球理论上能重建股骨头的圆形结构。虽然使用状态时支撑面积较植入时的支撑面积有所增大，但支撑面积增大十分有限。并且其变形能力有限，而且强度较低，不能提供有力的支撑。如果要获得较大的支撑面积，须植入直径较大的合金网球。因记忆合金网球体积较大，植入时需要在股骨头上钻出直径较大的骨髓通道，手术较为复杂，对股骨头、颈骨结构产生较大的破坏，股骨头力学性能不能得到很好的重建。为了弥补钽棒和纯钛笼状股骨头内撑器头部支撑面积较小的缺点，有学者发明了各种伞状可撑开的钛合金股骨头内撑器。伞叶能在通过直径较小的骨髓通道后再撑开。虽然支撑器顶部支撑面积较伞叶撑开前有所增大，但是增加的支撑面积仍然很有限。而且伞叶下方存在空隙，容易形成应力集中。而且其无法对顶部以外的其他软骨下骨板形成有力支撑。每个病人股骨头坏死部分形态不同，刮除后形成的内腔大小不同，现有的支撑器不能根据骨内空腔大小来自由调节支撑器头部的变形程度，使软骨下骨板得到全方位的有效的支撑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种头部支撑面积大，支撑强而有力、又能提供血运，并且在手术时可以根据骨内空腔形状大小来自由调节支撑器变形程度，使软骨下骨板得到有效支撑的治疗股骨头坏死的支撑器。本发明的目的是这样来实现的，该用于治疗股骨头坏死的支撑器，包括空心主钉，空心主钉顶端为球面，在空心主钉顶端球面下端设置笼状撑开器，笼状撑开器下端设置顶紧螺管，顶紧螺管通过螺纹固定在空心主钉外壁上，可上下调节压缩笼状撑开器，空心主钉底端有一封闭尾帽。
所述的笼状撑开器为均匀分布纵向栅条的圆柱体。由于空心主钉顶端为球面，在空心主钉顶端球面下端设置笼状撑开器，笼状撑开器下端设置顶紧螺管，顶紧螺管通过螺纹固定在空心主钉外壁上，可上下调节压缩笼状撑开器，将以前的单纯的小弧形顶部支撑变为球形体支撑，可以更好的保持股骨头的球状外形，防止塌陷。同时，笼状撑开器外撑力量不但比记忆合金大，而且可以持久、稳定地保持该外形，筒状侧壁的中部均匀分布的纵向栅条，在拧入顶紧螺帽时，由于相应方向的外力，栅条可以外凸形成笼状，术者可以根据骨内空腔形状大小来通过顶紧螺管调节笼状撑开器变形程度，能使软骨下骨板得到有效的支撑。本支撑器还可与多种笼状、网状支撑球组合，通过股骨颈较小的骨性隧道植于坏死股骨头软骨下，为股骨头提供支撑。主钉顶部提供承重面的主要力学支撑，而笼状撑开器可以增加支撑装置顶部的面积，以提供副支撑，还可以对其他部位的软骨下骨板提供有效支撑，与股骨头软骨下骨板最大程度的吻合，使软骨下骨板最大应力/强度比明显减少，从而防止塌陷。本发明还可以根据患者病情程度的不同、股骨头以及坏死区大小的不同选用不同长度的笼状或网状撑开器来达到个性化植入及充分填满空腔的目的。不但可以充分、彻底的刮除死骨，还可以最大程度维持股骨头球形。笼状或网状的孔能够使中间植入的骨能尽快地实现与受区周围骨质的整合，组合后支撑器前部外形类似球形，能与股骨头软骨下骨板最大程度的吻合，使其与受区一起共同承担载荷，实现应力的正常分布。经实验检测，本发明支撑器支撑表面积比普通支撑器大5-8倍，单纯刮除减压不植骨，股骨头淘空后的股骨头承重部位软骨下骨板的刚度为11.25±4.87N/M。植入本内撑器以后，空心主钉顶面以上的软骨下骨板刚度为24. 37±12. 51N/M，空心主钉顶面以外部分的软骨下骨板的刚度是20. 43±6. 72N/M。此结构早期能对股骨头软骨下骨提供永久性的结构性支撑，恢复股骨头同心圆结构，防止或延缓股骨头塌陷坏死，而在后期，各栅条之间存在的缝隙利于骨颗粒填充以及以后血运重建，从而使后期新骨与支撑器更好的融合，最终使原骨、新骨及支撑器形成钢筋混凝土式的立体结合，能促进股骨头的再生能力，填充掏空区域，加快愈合速度，从而显著提闻治疗效果。下面结合附图对本发明作进一步说明。
图I支撑器结构示意图。图2笼状撑开器压缩时结构示意图。图3空心主钉结构示意图。图4顶紧螺管结构示意图。图5封闭尾帽结构示意图。
图6笼状撑开器压缩前结构示意图。图7记忆合金网球撑开器结构示意图。图8支撑器使用状态结构示意图。
具体实施例方式参考图I-图8:
该用于治疗股骨头坏死的支撑器，包括空心主钉3，空心主钉3顶端为球面I，在空心主钉顶端球面I下端2设置笼状撑开器6，笼状撑开器6下端设置顶紧螺管8，空心主钉3上有螺纹4，顶紧螺管8通过内螺纹7固定在空心主钉3外壁上，可上下调节压缩笼状撑开器6，空心主钉3底端有一封闭尾帽10，封闭尾帽10通过螺纹7固定在空心主钉3外壁上。所述的笼状撑开器6为均匀分布的纵向栅条11圆柱体，栅条11为12-16条，栅条 11之间有缝隙，圆柱体笼状撑开器6上端顶住球面1，下端被顶紧螺管8压缩撑开如球状。除了本用笼状撑开器6之外，还可以与各种钛镍记忆合金、^钛合金网球组合。另外内撑器空心内腔5结构的设计，不但可以保证其沿导针准确植入预定隧道，而且建立起了一条永久的减压通道，从而长期发挥股骨头减压作用。笼状撑开器6制作材料为P钛合金，该金属材料除了具有极高的生物相容性外，与人体骨骼弹性模量接近，其材料本身的刚性、柔韧性等十分适合在植入人体后，在外力作用驱使下变形并持久、稳定地保持该外形。空心主钉3、封闭尾帽10、顶紧螺管8材料为医用钛合金，顶紧螺管8底部有四个起子凹槽9，可以用专用起子拧入，用于上下调节压缩笼状撑开器6 ;封闭尾帽10内外均有螺纹，内螺纹7与主钉的外螺纹4旋紧结合，外壁上有骨皮质螺纹。空心主钉3体、尾部设有凹槽，方便植骨。本发明所设计的支撑器能在通过狭窄的骨性通道后，再行撑开，能避免股骨颈及大粗隆部骨量的减少和力学破坏，并可根据骨内坏死面积的大小来控制撑开的程度，既能有效填充骨内空腔，也能有效的起到支撑作用。而且，支撑器栅条11之间有缝隙可以方便新鲜骨迅速长入，填充修复股骨头，进而起到有效的治疗作用，使用本发明治疗股骨头坏死，可以推迟和避免进行股骨头置换手术，同时保留的股骨颈和股骨大粗隆的骨量，方便以后的人工关节置换。主钉顶部球面I提供承重面的主要力学支撑，而笼状撑开器6可以增加支撑装置顶部周围的面积，以提供副支撑，还可以对其他部位的软骨下骨板12提供有效支撑。组合后支撑器前部外形类似球形，能与股骨头软骨下骨板12最大程度的吻合，使软骨下骨板12最大应力/强度比明显减少，从而防止塌陷。使用方法于大转子下Icm处向下作长约5cm的外侧中线纵行切口，切开皮肤、皮下及阔筋膜张肌，暴露股外侧肌，纵行劈开股外侧肌，显露股骨近端侧面。从股骨粗隆处钻孔、X线机透视引导下将导针置于软骨下骨的股坏死区中心，注意不要穿透关节面，用直径IOmm的空心钻头沿导针钻开股骨外侧骨皮质直达股骨头下，取出空心钻内骨栓备用，建立隧道后通过隧道进行减压，去除死骨，建立合适的扇面空间，将主钉3植入并旋入到最终位置。此时，空心主钉3会顶着股骨头的内部，以支撑起空缺的股骨头内部。植入筒状笼状撑开器6，通过顶紧螺管8将笼状撑开器6撑开到合适大小，再植骨，最后上紧封闭尾帽10。
权利要求
1.一种用于治疗股骨头坏死的支撑器，包括空心主钉，空心主钉顶端为球面，其特征在于，在空心主钉顶端球面下端设置笼状撑开器，笼状撑开器下端设置顶紧螺管，顶紧螺管通过螺纹固定在空心主钉外壁上，可上下调节压缩笼状撑开器。
2.根据权利要求I所述的用于治疗股骨头坏死的支撑器，其特征在于所述的笼状撑开器为均匀分布纵向栅条的圆柱体。
全文摘要
本发明公开了一种用于治疗股骨头坏死的支撑器，包括空心主钉，空心主钉顶端为球面，在空心主钉顶端球面下端设置笼状撑开器，笼状撑开器下端设置顶紧螺管，顶紧螺管通过螺纹固定在空心主钉外壁上，可上下调节压缩笼状撑开器，空心主钉底端有一封闭尾帽。将以前的单纯的小弧形顶部支撑变为球形体支撑，可以更好的保持股骨头的球状外形，并且其变形能力可以由术者自由控制，可以根据骨内空腔形状控制拧紧螺钉调节。此结构初期可为股骨头提供坚强的支撑，防止股骨头变形；后期各栅条之间存在的缝隙利于骨颗粒填充以及以后血运重建，最终使原骨、新骨及支撑器形成钢筋混凝土式的立体结合，从而显著提高治疗效果。
文档编号A61B17/56GK102743242SQ20121024175
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者刘育鹏, 孙步华, 李康华, 李雄, 高曙光 申请人:中南大学湘雅医院