喇叭状植入物的制作方法

本实用新型涉及韧带重建技术领域，特别涉及一种喇叭状植入物。

背景技术：

韧带损伤会大大影响患者的正常生活，目前临床上可见的韧带损伤种类繁多，包括膝关节韧带损伤，肩关节韧带损伤，肘关节韧带损伤，踝关节韧带损伤等。其中，作为膝关节的重要稳定装置，前交叉韧带(ACL)是最容易受损伤的韧带之一，ACL损伤会直接导致膝关节失稳，使得病人生活质量大大降低，并且长期会引发半月板等其他膝关节附属结构的继发性损伤，最终导致关节炎的发生。

目前临床上治疗韧带损伤的方法主要为韧带重建术，即用自体移植韧带、异体移植韧带或人工韧带代替原有韧带，以恢复关节稳定性，避免其他关节附属结构发生继发性损伤，降低关节炎的发生率。在传统的韧带重建手术中，韧带移植体的两端分别被固定在相应的骨隧道中，骨隧道在关节内的隧道口位于原韧带止点处，以此来最大程度实现韧带的解剖及功能重建。

尽管韧带重建手术可以短期内恢复关节稳定性，但是术后长期存在一系列并发症。其中，骨隧道扩大及韧带二次断裂均属于韧带重建术后并发症之一。与以上两种并发症直接相关的一个重要因素就是韧带重建术后“雨刷效应”(windshield wiper effect)的发生。移植韧带与骨隧道间可以发生两种相对运动：1.沿骨隧道长轴的相对运动，2.与骨隧道长轴相垂直的相对运动。其中韧带移植体垂直于骨隧道轴的运动被称为“雨刷效应”。在关节内的骨隧道口，“雨刷效应”表现为移植物垂直于隧道轴像雨刷一样的摆动。在关节内，移植体在隧道口突然改变方向，由于韧带重建术后早期，韧带移植体与骨隧道间没有结合，因此在膝关节运动的过程中，移植体与骨隧道间会发生相对滑动，而隧道口是尖锐的边缘，所以移植体上的张力既会导致隧道口边缘及其相接触的移植体上应力集中，又会使韧带移植体在滑动过程中发生磨损。而人工韧带与关节骨面摩擦造成的韧带磨损，特别是韧带移植体在骨隧道入口处发生的磨损，已经被认为是导致韧带移植体断裂的原因之一。磨损颗粒的产生还有可能引起严重的并发症，如滑膜炎，第三方颗粒反应及骨溶解等。Evans等人的研究发现，人工移植韧带的磨损颗粒可以造成滑膜中度到重度的巨噬细胞浸润。此外，与完整膝关节相比，韧带重建术后骨隧道口的单侧应力集中及对侧应力消失也会最终导致隧道口的骨吸收，导致隧道口扩大，移植体松动，移植体与骨隧道间磨损加剧，以致韧带移植体断裂，最终导致韧带重建术的失败。Hsu等人测量了术后3，6，12及18个月时的骨隧道扩大，并发现由于“雨刷效应”的产生，位于关节内的隧道口(bone tunnel at the joint site)直径扩大量比韧带固定处(bone tunnel at bone plug site)骨隧道直径的增大量要大。然而，韧带重建术失败后的翻修手术相对困难而极具挑战性，特别是对于韧带固定装置的顺利移除，以及要在扩大后的骨隧道中固定新的韧带移植体，对于手术医师来说都是极大的挑战。

因此，已有部分研究采取了相应的措施来避免“雨刷效应”的出现，Tosi等人提出，相比髌韧带及腘绳肌，股四头肌腱有更大的横截面积，因此，通过使用股四头肌腱作为ACL重建手术的韧带移植体，可以使韧带移植体与骨隧道间产生良好的压配(press－fit)，从而减少两者间的空隙，进而限制其相对运动，降低“雨刷效应”的出现，防止骨隧道扩大。Paessler等人为了弥补扁平的髌韧带移植体与髌骨骨块及骨隧道的横截面差距，利用缝线对髌韧带移植体进行缝合加工，并将髌骨骨块加工成圆柱形，使髌韧带移植体及其端部的骨块匹配骨隧道的形状，实现移植体与骨隧道间的“压配”效果，从而减少“雨刷效应”。Barrett等人在ACL重建术的翻修手术中，用人工骨块去填补骨隧道的骨缺损，从而避免因前期扩大的骨隧道与移植韧带间留有的空隙造成的“雨刷效应”。然而，针对骨隧道口的“喇叭效应”导致的隧道口骨溶解，隧道口扩张及移植韧带磨损问题，目前鲜见相应的解决办法。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种喇叭状植入物及其植入方法，以解决现有技术中针对韧带重建术后骨隧道口的“雨刷效应”导致的隧道口一侧应力集中，对侧应力消失所致骨吸收、隧道口扩张及移植韧带的应力集中，磨损及断裂现象解决办法的技术问题。

本实用新型提供一种喇叭状植入物，包括：喇叭面结构，所述喇叭面结构的缩口端连通有基体柱，所述基体柱的外侧壁设有侧翼；所述喇叭面结构用于覆盖骨隧道口，所述基体柱伸入所述骨隧道，并由所述侧翼固定于所述骨隧道中；所述喇叭面结构由单个或多个曲面连接构成，多个所述曲面间互相相切，以作为所述骨隧道口处的过渡面。

其中，所述喇叭面结构的上表面具有第一曲面和第二曲面，所述喇叭面结构的下表面具有第三曲面和第四曲面；所述第一曲面作为骨隧道口处的过渡曲面；所述第二曲面作为所述第一曲面与骨面的过渡曲面，且所述第二曲面分别与所述第一曲面和所述第四曲面相切；所述第三曲面的曲率圆与所述第一曲面的曲率圆同心，所述第三曲面与所述第一曲面共同构成骨隧道口处所述喇叭面结构的上、下两个过渡面。

具体地，所述基体柱的内侧壁表面与所述第一曲面相切设置，所述基体柱的外侧壁表面与所述第三曲面相切设置。

实际应用时，所述侧翼与所述喇叭面结构间隔设置，所述侧翼用于通过压配将所述基体柱固定于骨隧道中。

其中，所述基体柱采用与骨隧道匹配的圆柱形中空结构；所述侧翼由围绕所述基体柱的一组同心楔形薄片构成。

具体地，所述楔形薄片的剖面为一组倒刺形三角结构。

优选地，所述喇叭面结构、所述基体柱及所述侧翼均采用聚醚醚酮、高交联聚乙烯、钛合金、不锈钢、钴铬钼合金材料中的任意一种。

相对于现有技术，本实用新型所述的喇叭状植入物具有以下优势：

本实用新型提供的喇叭状植入物中，包括：喇叭面结构，喇叭面结构的缩口端连通有基体柱，该基体柱的外侧壁设有侧翼；喇叭面结构用于覆盖骨隧道口，基体柱伸入骨隧道，并由侧翼固定于骨隧道中；喇叭面结构由单个或多个曲面连接构成，多个曲面间互相相切，以作为骨隧道口处的过渡面。由此分析可知，本实用新型提供的喇叭状植入物中，由于喇叭面结构作为骨隧道口处的过渡曲面，代替传统韧带重建术中尖锐的骨隧道口边缘，避免尖锐骨隧道口与移植韧带接触时产生的应力集中及韧带磨损；此外，移植韧带与喇叭状植入物在骨隧道口处接触时，韧带上的张力通过喇叭状植入物传递至整个骨隧道口，防止传统韧带重建术中骨隧道口的一侧应力集中，对侧应力消失造成的骨吸收及骨隧道扩大。

本实用新型还提供一种喇叭状植入物的植入方法，包括如下步骤：制作双侧骨隧道；用打磨工具将关节内的骨隧道口进行打磨处理；将喇叭状植入物旋入骨隧道内，并将喇叭面结构微向下压以贴合骨面。

所述喇叭状植入物的植入方法与上述喇叭状植入物相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的第一视角结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的第二视角结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的第二视角的纵向剖面结构示意图；

图4为图3中A区域的放大结构示意图；

图5为图3中B区域的放大结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的植入方法的流程结构示意图。

图中：1－喇叭面结构；2－基体柱；11－第一曲面；12－第二曲面；13－第三曲面；14－第四曲面；3－侧翼；31－楔形薄片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的第一视角结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的第二视角结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的第二视角的纵向剖面结构示意图；图4为图3中A区域的放大结构示意图。

如图1－图3结合图4所示，本实用新型实施例提供一种喇叭状植入物，包括：喇叭面结构1，喇叭面结构1的缩口端连通有基体柱2，基体柱的外侧壁设有侧翼3；喇叭面结构1用于覆盖骨隧道口，基体柱2伸入骨隧道，并由侧翼3固定于骨隧道中；喇叭面结构1由单个或多个曲面连接构成，多个曲面间互相相切，以作为骨隧道口处的过渡面。

相对于现有技术，本实用新型实施例所述的喇叭状植入物具有以下优势：

本实用新型实施例提供的喇叭状植入物中，如图1－图3结合图4所示，包括：喇叭面结构1，喇叭面结构1的缩口端连通有基体柱2，该基体柱2的外侧壁设有侧翼3；喇叭面结构1用于覆盖骨隧道口，基体柱2伸入骨隧道，并由侧翼3固定于骨隧道中；喇叭面结构1由单个或多个曲面连接构成，多个曲面间互相相切，以作为骨隧道口处的过渡面。由此分析可知，本实用新型实施例提供的喇叭状植入物中，由于喇叭面结构作为骨隧道口处的过渡曲面，代替传统韧带重建术中尖锐的骨隧道口边缘，避免尖锐骨隧道口与移植韧带接触时产生的应力集中及韧带磨损；此外，移植韧带与喇叭状植入物在骨隧道口处接触时，韧带上的张力通过喇叭状植入物传递至整个骨隧道口，防止传统韧带重建术中骨隧道口的一侧应力集中，对侧应力消失造成的骨吸收及骨隧道扩大。

其中，本实用新型实施例提供的喇叭状植入物中，上述喇叭面结构1上表面具有第一曲面11和第二曲面12，喇叭面结构1的下表面具有第三曲面13和第四曲面14；第一曲面11作为骨隧道口处的过渡曲面；第二曲面12作为第一曲面11与骨面的过渡曲面，且第二曲面12分别与第一曲面11和第四曲面14相切；第三曲面13的曲率圆与第一曲面11的曲率圆同心，第三曲面13与第一曲面11共同构成骨隧道口处喇叭面结构的上、下两个过渡面。由于第一曲面11的圆弧状过渡代替了原来尖锐的骨隧道边缘，且第一曲面11与韧带移植体接触能够避免骨隧道口边缘的应力集中，从而有效避免由于应力集中导致的韧带磨损及断裂；第二曲面12与其余曲面相切的特点使得喇叭面结构边缘平滑过渡至骨面，从而有效避免了喇叭面结构边缘及其相接触骨面的应力集中。

实际生产制造时，喇叭面结构1的直径可以为6－18mm；第一曲面11对应的曲率半径可以为1－4mm，第三曲面13对应的曲率半径可以为0－3.5mm。

具体地，如图1－图3结合图4所示，上述基体柱2的内侧壁表面可以与第一曲面11相切设置，基体柱2的外侧壁表面可以与第三曲面13相切设置，从而基体柱2的内、外侧壁表面能够与喇叭面结构1平滑过渡。

实际应用时，如图1－图3所示，上述基体柱2的外侧壁可以设有侧翼3，且侧翼3与喇叭面结构1间隔设置；侧翼3用于通过压配将基体柱2固定于骨隧道中，其倒刺形的结构使其具有抗拔出的功能。

其中，如图1－图3所示，上述基体柱2可以采用与骨隧道匹配的圆柱形中空结构，从而较好地连接喇叭面结构1和骨隧道；上述侧翼3可以由围绕该基体柱2的一组同心楔形薄片31构成。

实际生产制造时，考虑到韧带重建术中骨隧道直径的选择，基体柱2的设置可以有不同型号尺寸，例如：基体柱2的内壁直径可以在6－10mm范围内，基体柱2的壁厚可以为0.5－1.5mm，基体柱2的高度可以为0－30mm。

图5为图3中B区域的放大结构示意图。

具体地，如图5所示，上述楔形薄片31的剖面可以为一组倒刺形三角结构，且该倒刺形三角结构的顶角角度b可以为0°－45°。

进一步地，上述相邻的楔形薄片31的最大间距d可以在300－800μm，从而有利于骨长入，进而对喇叭状植入物进行良好地加强固定，抗拔出效果更佳。

再进一步地，上述楔形薄片31在垂直于基体柱2的轴线方向的宽度e可以为0－0.5mm。过宽的侧翼3可能增加压配的困难，因此选用0－0.5mm较佳。

实际生产制造时，楔形薄片31覆盖基体柱2的高度a可以为0－30mm；每组楔形薄片31的高度c可以为0.5－1mm。

优选地，上述喇叭面结构1、基体柱2及侧翼3均可以采用聚醚醚酮、高交联聚乙烯、钛合金、不锈钢、钴铬钼合金材料中的任意一种或多种组合，从而保证喇叭状植入物能够满足良好的生物相容性，一定的延展性，以及良好的机械强度。

图6为本实用新型实施例提供的喇叭状植入物的植入方法的流程结构示意图。

本实用新型实施例还提供一种喇叭状植入物的植入方法，如图6所示，包括如下步骤：步骤S1、制作双侧骨髓道；步骤S2、用打磨工具将关节内的骨隧道口进行打磨处理；步骤S3、将喇叭状植入物旋入骨隧道内，并将喇叭面结构微向下压以贴合骨面。

本实用新型实施例提供的喇叭状植入物及其植入方法，能够有效改善韧带重建手术后关节内骨隧道口的一侧应力集中，对侧应力消失导致的隧道口骨吸收及骨隧道扩大现象，同时也将避免尖锐骨隧道口与韧带移植体间发生摩擦(“雨刷效应”)导致的韧带移植体磨损断裂问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。