一种高适形性胫骨-距骨仿生配合整体组件的制作方法

本发明属于骨科器械技术领域，具体涉及符合人体生物力学结构，安装简便且成本低廉的高适形性胫骨-距骨仿生配合整体组件。

背景技术：

人们在日常生产与生活过程，难免会受到意外的骨折伤害。比如崴脚，或者因崴脚造成的胫骨及距骨骨折的情况就很常见。单纯性骨折比较好处理，复位固定即可。但是，若关节部位骨折造成的骨关节端面缺损，有时整个关节及结合之骨均严重破损，且不得不更换。以胫骨下端面及距骨间关节缺损，用现有技术的可替换假体进行修复，不仅初始稳定性不好，而且长期骨生长也不好，长期稳定性也不好。尤其，需要替换关节的情形，用现有技术人工关节与距骨端部假体一同替换，则前述弊端更加凸显出来。究其原因在于假体关节面的适形性差，配合面的连接结构不合理，导致上述不良效果的发生。本发明人以为针对现有技术之不足，更符合人体工学结构，临床使用简便，适形性好且耐固接的胫骨-距骨间关节整体组件代替现有技术之假体，是克服现有技术缺陷的最佳途径。

长期以来，踝关节融合术一直被认为是治疗终末期踝关节炎的“金标准”。在近几年，踝关节置换术正在挑战着踝关节融合术这一“金标准”。踝关节炎患者的主要症状表现是疼痛和功能障碍，减少疼痛是治疗踝关节炎最主要的考虑因素。踝关节融合和踝关节置换在减少患者疼痛方面均有不错的效果。但是，在保留踝关节的功能上关节置换则更胜一筹。有研究表明，相比于踝关节融合术，行踝关节置换的患者术后跛行减少，步态周期更加正常。踝关节置换可以重建踝关节功能，恢复步态，减轻疼痛。对于终末期踝关节炎的患者，踝关节置换对他们来说又多了一个选择。本发明人以为针对现有技术之不足，开发更符合人体生物力学结构，临床使用简便，适形性好且耐固接的胫骨-距骨间关节整体组件代替现有技术之假体，是克服现有技术缺陷的最佳途径。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种符合踝关节生物力学结构，安装简便且成本低廉的高适形性胫骨-距骨仿生配合整体组件。

本发明的目的是这样实现的，本发明一种高适形性胫骨-距骨仿生配合整体组件，包括胫骨部件、距骨部件和关节垫，所述的胫骨部件之胫骨关节面与关节垫上部之胫骨配合面相配合，关节垫下部之距骨配合面与距骨部件之距骨关节面相配合；所述的胫骨关节面系按人体生物力学设计之弧形面，所述的胫骨部件之胫骨结合面设置有与胫骨截骨面结合的联接结构，所述的连接结构包括基板面和侧翼板；所述的距骨关节面也系按人体生物力学设计之弧形面，所述的距骨部件之距骨结合面设置有与距骨截骨面结合的联接结构，所述的联接结构包括基板、斜行固定棒和固定翼；所述的关节垫之胫骨配合面按人体生物力学设计的凹球形弧面，所述的距骨配合面设置有与距骨上端部替换部件配合的下凸之“v”形鳍。

本发明基于人体踝关节生物力学原理设计，使得胫骨-距骨间关节整体组件各部分仿生配合更符合踝关节生物力学特征，同时保证关节垫与胫骨、距骨或其替换部件配合更妥帖，滑动更顺畅更圆润，稳定性更好，保持仿生配合关节替换后的长期稳定“工作”，减少受术者的痛苦。本发明临床使用便利，有利于推广，患者的术后功能恢复良好，安全试用期大为延长。

附图说明

图1为本发明之整体结构立体配合示意图；

图2为本发明胫骨部件之左视图；

图3为本发明胫骨部件之俯视图；

图4为本发明关节垫之右视图；

图5为本发明关节垫之仰视图；

图6为本发明距骨部件之仰视图；

图7为本发明距骨部件之俯视图；

图中标号：1~胫骨部件，11~胫骨关节面，12~胫骨结合面，13~基板面，14~侧翼板，15~关节挡缘，16~顶角主棒，17~底角辅棒，18~固定螺钉孔，2~距骨部件，21~距骨关节面，22~距骨结合面，23~固定棒，24~固定翼，25~v形圆弧槽。3~关节垫，31~距骨关节面，32~距骨结合面，33~v形鳍。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

如附图1~4所示，本发明一种高适形性胫骨-距骨仿生配合整体组件，包括胫骨部件1、距骨部件2和关节垫3，所述的胫骨部件1之胫骨关节面11与关节垫3上部之胫骨配合面31相配合，关节垫3下部之距骨配合面32与距骨部件2之距骨关节面21相配合；所述的胫骨关节面11系按人体生物力学设计之弧形面，所述的胫骨部件1之胫骨结合面12设置有与胫骨截骨面结合的联接结构，所述的连接结构包括基板面和侧翼板14；所述的距骨关节面21也系按人体生物力学设计之弧形面，所述的距骨部件2之距骨结合面22设置有与距骨截骨面结合的联接结构，所述的联接结构包括基板、斜行固定棒23和固定翼24；所述的关节垫3之胫骨配合面31按人体生物力学设计的凹球形弧面，所述的距骨配合面32设置有与距骨上端部替换部件配合的下凸之“v”形鳍33。

所述关节垫3的胫骨配合面31之下凹球形弧面曲率半径为20~70cm；所述的胫骨配合面31曲率与胫骨下端或其替换部件之胫骨关节面11曲率相匹配，两者多维滑动配合。

所述关节垫3的距骨配合面32之“v”形鳍33两翼分别呈前后弧面，弧面半径为100~300mm；且左右两翼呈外展之弧面，弧面半径为20~70mm；所述的“v”形鳍33横向呈弧形，且弧顶朝向外侧，弧顶之圆弧半径为20~70mm；所述的“v”形鳍33纵向也呈弧形，其弧顶朝上，其圆弧半径为100~300mm；所述的“v”形鳍33的截面夹角为15~40°。

所述关节垫3的距骨配合面32之“v”形鳍33两翼分别呈前后弧面，弧面半径为100~300mm；且左右两翼呈外展之弧面，弧面半径为20~70mm。

所述的关节垫3呈梯形结构，顶面宽于底面，且梯形斜度为0~10°。

关节垫3本体为高分子聚乙烯或聚四氟乙烯材料制作。

所述胫骨部件1之胫骨关节面11呈上凸球形弧面，曲率半径为20~70cm，胫骨结合面12上设置品字形排列的斜行固定棒，三棒呈等边三角形或等腰三角形分布，斜行固定棒相对于距骨结合面向下倾斜30~60°，顶角主棒16直径3~10mm；底角辅棒17直径为2~8mm；固定棒长度为10~30mm；胫骨结合面13之前边有与之呈“l”形连接的前翼板14，前翼板14上设置有固定螺钉孔13；胫骨关节面11侧边设置关节挡缘15，为了防止关节垫过度内翻。

所述胫骨部件1的侧翼板14为非对称双曲峰型结构，以人体左右脚结构之不同，其中外侧峰高10~25mm，内侧峰低于外侧峰0~8mm；各峰板上分别设置固定螺钉孔13；所述的胫骨部件1基板面在横断面呈梯形，即组件前宽25~35mm，组件后宽20~30mm，梯形高度为35-45mm。

所述胫骨部件1的结合面11、固定棒之上设置微孔结构；所述距骨部件2的结合面22之基板表面、斜行固定棒23与固定翼24设置凸凹型或微孔型骨固定结合结构。

所述胫骨部件1为钛合金制作，距骨部件2为钴铬钼合金制作，两者表面均设置纯钛涂层；所述的关节垫3为超高分子聚乙烯材料制作。

所述胫骨部件1的胫骨关节面11、所述距骨部件2的距骨关节面21均经过抛光处理。

所述距骨部件2的距骨关节面21之弧形面为前后呈弧形面，且前后之纵向设置“v”形圆弧槽25，与胫骨-距骨间仿生配合关节之“v”形鳍相匹配；所述的距骨关节面21之“v”形圆弧槽25两侧分别设置双曲弧形面，即整体呈前后圆弧形，曲率半径为20~70cm，左右也呈外展的圆弧形，曲率半径为10~30cm。

所述距骨部件2的距骨关节面21之“v”形槽5横向呈弧形，且弧顶朝向外侧，弧顶之圆弧半径为20~70mm；所述的“v”形槽5纵向也呈弧形，其弧顶朝上，其圆弧半径为100~300mm；所述的距骨关节面21上之“v”形圆弧槽呈内侧向外侧弯曲的曲线，曲率半径为20~50cm。

所述距骨部件2的距骨结合面22设置固定棒23，倾斜角度为30~60°，直径为10~15mm；所述的斜行固定棒23向两侧延伸出的翼状固定翼，两翼之间的夹角为30~120°；所述的固定棒长度为10~30mm；所述的距骨结合面22由三个平面组合构成，即主平面和两个侧翼平面，所述的侧翼平面与主平面之间侧视呈100~150°夹角。

本发明工作原理和工作过程：

本发明基于人体生物力学原理设计，使得仿生配合关节之整体及配合面更符合原骨结构特征，同时保证仿生配合关节与胫骨、距骨或其替换部件配合更妥帖，滑动更顺畅更圆润，稳定性更好，保持仿生配合关节替换后的长期稳定“工作”，减少受术者的痛苦。对于胫骨-距骨关节骨折缺损患者，使用本发明胫骨-距骨间关节整体时，首先选配合适的型号，尤其针对左右脚进行配型。先行修复或替换胫骨或距骨，然后嵌入本发明关节垫，以使本发明与胫骨、距骨或其替换部件之配合面紧密贴合后，即可完成胫骨-距骨间关节整体组件的替换。