一种定制化多孔钽腓骨假体的制作方法

本实用新型涉及人工假体领域，尤其是涉及一种腓骨假体。

背景技术：

腓骨肿瘤通常采取瘤段切除的的手术方式进行治疗，但该手术方式总是带来各式各样的后遗症：腓骨近端切除可直接导致膝关节不稳定，中段切除可破坏骨间膜完整性及相关肌肉附着点，远端肿瘤切除术后则会引起周围软组织的缺损和踝关节的不稳定。随着人们生活水平的提高以及外科手术技术的进步，在腓骨肿瘤切除后会借助假体进行腓骨重建将是大势所趋。

多孔医用金属植入材料具有治疗骨组织创伤和诱导骨组织再生等重要而特殊的用途，现常见的这类材料有多孔不锈钢、多孔钛等，贺西京的现有专利申请(公开号cn1276194a)公开一种人工腓骨，此人工腓骨采用两根支撑棒和一个连接块组成不锈钢或钛合金材质的腓骨假体，其中支撑棒头部设有可插入腓骨断端髓腔中钎针和腓骨断端支撑片，棒身和连接块设有可调节棒身长短的活动连结结构。但是，存在以下缺点：不锈钢或钛合金材质的假体在体液环境下容易受到腐蚀，且骨整合性能较差，此外该腓骨假体仅棒身长短可调节，其余尺寸无法根据患者的骨骼信息进行调节，适用性较差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种定制化多孔钽腓骨假体，具有同时满足尺寸可定制、强度高、质轻、便于骨组织长入的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种定制化多孔钽腓骨假体，所述腓骨假体采用球形钽粉为原料经粉床电子束选区熔化工艺在真空环境下一体成型其特征在于：所述腓骨假体包括腓骨干和至少三个连接件，所述腓骨干为致密多孔复合结构，包括中空圆筒状的致密层与环绕贴合于致密层外侧的中空筒状的多孔层，所述致密层的中空部分是供克氏钉插入的贯通的中通孔；所述连接件固定于所述腓骨干的多孔层的两端侧面，所述连接件上开设至少一个定位孔。

作为优选方式，所述腓骨假体的整体孔隙率为70％～80％。

作为优选方式，所述中通孔的孔径为3～4mm。

作为优选方式，所述致密层的厚度为1～2mm，致密度为90～95％。

作为优选方式，所述多孔层的厚度为2～4mm。

作为优选方式，所述多孔层的孔洞的是为正十二面体的多孔晶胞单元均匀叠加的孔结构，所述孔洞的孔筋直径0.3～0.7mm，孔洞的孔径大小0.5～0.8mm。

作为优选方式，所述连接件的厚度为2～3mm，致密度99.99％。

作为优选方式，所述连接件为三个，其中一个连接件设于腓骨干的一个端部侧面，其余两个连接件设于腓骨干的另外一个端部侧面。

作为优选方式，位于腓骨干端部的一个所述连接件上开设两个定位孔，位于腓骨干另一端部的两个所述连接件上分别开设一个定位孔。

本实用新型涉及一种定制化多孔钽腓骨假体，与现有设计相比，其优点在于：

(1)使用金属钽作为腓骨假体的材料，相对于现有技术使用的不锈钢和钛合物，金属钽对人体组织没有毒副作用，具有很好的生物相容性和力学性能，同时具有很高的耐腐蚀性和化学稳定性，在人体内可长期稳定存在。

(2)该腓骨假体由球形钽粉经粉床电子束选区熔化工艺在真空环境下成型，真空环境下制作避免了成型过程中空气中的氧、碳等杂质元素对假体材料的污染，从而避免了因氧、碳含量的增多而导致植入体塑性急剧下降的问题，另外，该技术可根据患者的个体差异进行定制化制作，且工艺简洁，且成型精度高，能与患者需要重建的部位完美契合。

(3)该腓骨假体的腓骨干采用致密多孔复合结构，结合多孔钽优异的骨长入特性，致密层保证强度，多孔层减轻质量、且有利于骨长入，解决了现有腓骨假体无法同时满足强度、质量及骨长入特性的问题。

(4)该腓骨假体采用连接件与克氏钉双重加固的结合，保证了腓骨假体与患者腓骨残段的连接强度。

附图说明

图1为本实用新型定制化多孔钽腓骨假体的平面示意图。

图2为本实用新型定制化多孔钽腓骨假体的端面示意图。

图3为本实用新型定制化多孔钽腓骨假体的使用状态示意图。

附图标记如下：

10-腓骨干、11-致密层、12-多孔层、20-连接件、21-自由端、22-定位孔、30-腓骨残段。

具体实施方式

本实用新型涉及一种定制化多孔钽腓骨假体，包括腓骨干10和至少三个连接件20。下文结合说明书附图1-3和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型定制化多孔钽腓骨假体，所述腓骨假体根据患者的骨骼情况通过三维ct进行扫描，然后将ct扫描结果导入至计算机中重建断裂腓骨的三维模型，以球形度＞90％、松装密度＞10g/cm³、化学成分符合yy/t0966-2014标准的球形钽粉为原料经粉床电子束选区熔化工艺在真空环境下一体成型，所述腓骨假体的整体孔隙率为70％～80％。

如图1-2所示，所述腓骨干为致密多孔复合结构，是迎合人体腓骨形状的圆筒形状，包括中空圆筒状的致密层11与环绕贴合于致密层11外侧的中空筒状的多孔层12，致密层11内部的中空部分是直径为3～4mm的中通孔13，用于手术时插入克氏钉固定腓骨假体。其中，所述致密层11的厚度为1～2mm，致密度为90～95％，致密层11的作用是保证腓骨干的强度；所述多孔层12的厚度为2～4mm，孔洞的形状是为正十二面体的多孔晶胞单元均匀叠加的孔结构，孔洞的孔筋直径0.3～0.7mm，孔洞的孔径大小0.5～0.8mm，多孔层12的作用是在保证了强度的前提下减轻了重量，并且有利于后期的骨长入。

所述连接件20为实体结构，设于腓骨干10的两端，与腓骨干10经粉床电子束选区熔化工艺一体成型。连接件20的厚度为2～3mm，致密度99.99％，每个连接件20上伸出腓骨干10的部分称为自由端21，连接件20的自由端21均开设至少一个直径为2-4mm的定位孔22。本具体实施例中，如图1所示，连接件20为三个，腓骨干10与患者腓骨近端残段对接的端部侧面设有一个连接件20，该连接件20上开设两个定位孔22，两个定位孔斜向间隔设置；腓骨干10与患者腓骨远端残段对接的的端部侧面设有两个连接件20，每个该连接件20上开设一个定位孔22；三根连接件20呈三角分布，使腓骨干与患者腓骨残段连接更稳固。

使用时，如图3所示，腓骨干10的两个端面与患者的腓骨残段30上下对接，使连接件20的自由端贴合于腓骨残段的侧面，钢钉穿过定位孔将两者固定。

技术特征：

1.一种定制化多孔钽腓骨假体，所述腓骨假体采用球形钽粉为原料经粉床电子束选区熔化工艺在真空环境下一体成型，其特征在于：所述腓骨假体，包括腓骨干(10)和至少三个连接件(20)，所述腓骨干(10)为致密多孔复合结构，包括中空圆筒状的致密层(11)与环绕贴合于致密层(11)外侧的中空筒状的多孔层(12)，所述致密层(11)的中空部分是供克氏钉插入的贯通的中通孔(13)；所述连接件(20)固定于所述腓骨干的多孔层的两端侧面，所述连接件(20)上开设至少一个定位孔(22)。

2.根据权利要求1所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：所述腓骨假体的整体孔隙率为70％～80％。

3.根据权利要求1或2所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：所述中通孔(13)的孔径为3～4mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：所述致密层(11)的厚度为1～2mm，致密度为90～95％。

5.根据权利要求1或2所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：所述多孔层(12)的厚度为2～4mm。

6.根据权利要求5所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：所述多孔层(12)的孔洞的是为正十二面体的多孔晶胞单元均匀叠加的孔结构，所述孔洞的孔筋直径0.3～0.7mm，孔洞的孔径大小0.5～0.8mm。

7.根据权利要求1或2所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：所述连接件(20)的厚度为2～3mm，致密度99.99％。

8.根据权利要求7所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：所述连接件(20)为三个，其中一个连接件(20)设于腓骨干(10)的一个端部侧面，其余两个连接件(20)设于腓骨干(10)的另外一个端部侧面。

9.根据权利要求8所述的一种定制化多孔钽腓骨假体，其特征在于：位于腓骨干端部的一个所述连接件(20)上开设两个定位孔(22)，位于腓骨干另一端部的两个所述连接件(20)上分别开设一个定位孔(22)。

技术总结
本实用新型提供一种定制化多孔钽腓骨假体，所述腓骨假体采用球形钽粉为原料经粉床电子束选区熔化工艺在真空环境下一体成型，包括腓骨干和至少三个连接件，所述腓骨干为致密多孔复合结构，包括中空圆筒状的致密层与环绕贴合于致密层外侧的中空筒状的多孔层，所述连接件固定于所述腓骨干的多孔层的两端侧面，所述连接件上开设至少一个定位孔。本实用新型具有同时满足尺寸可定制、强度高、质轻、便于骨组织长入的特点。

技术研发人员：郭瑜;汪强兵;贺卫卫;汤慧萍;胡涵
受保护的技术使用者：广州赛隆增材制造有限责任公司
技术研发日：2019.06.12
技术公布日：2020.06.16