一种3D打印钛合金尺骨冠状突假体装置的制作方法

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置。

背景技术：

尺骨冠状突骨折治疗方案的选择与骨折分型、骨折块粉碎程度、内外侧副韧带以及前关节囊的损伤情况密切相关。大块非粉碎性骨折可给予切开复位内固定；粉碎性骨折可选择较大骨折块给予复位固定，自体骨移植冠状突重建；小块冠状突骨折的修复与否则视情况而定，骨折块较小者用克氏针交叉、钢丝捆扎固定；极小的骨块可以切除。由于尺骨冠状突的作用非常重要，尺骨冠状突骨折治疗稍有不慎，容易导致肘关节脱位。在尺骨冠状突粉碎性骨折的情况下，不能通过切开复位和内固定来完成修复，利用桡骨头碎片、鹰嘴骨、髂骨或同种异体骨重建冠状突的方法并不可靠。内固定方式对于尺骨粉碎性骨折的诊疗缺乏现成的解决方案。对于不可修复的尺骨冠状突骨折及患者不愈合适应症，常规的钢板、螺钉等内固定方法无法根治，归根结底是目前还没有能有效代替尺骨冠状突自体骨的人工假体。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置，用以解决目前没有能有效代替尺骨冠状突自体骨的人工假体的问题。

本发明提供一种3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置，包括一个冠状突假体、一个尺骨植入螺栓和至少一个锁定螺钉，所述冠状突假体包括蘑菇体和定位柱，所述蘑菇体的外表面由外曲面和底平面围成，所述蘑菇体的侧向位贯穿设有至少一个斜向穿孔，所述斜向穿孔贯通于蘑菇体的外曲面和蘑菇体的底平面，所述锁定螺钉从蘑菇体的外曲面上的斜向穿孔穿入，且所述锁定螺钉的螺钉头露出所述蘑菇体的底平面；所述蘑菇体的底平面与尺骨截骨面接触处上设置有仿骨小梁多孔结构界面层；所述定位柱垂直固定于蘑菇体底平面中部，所述定位柱的底部内设置有螺钉孔；所述尺骨植入螺栓与定位柱的底部的螺钉孔通过螺纹固定连接。

优选地，所述蘑菇体和定位柱采用钛合金材质3d打印而成，且蘑菇体和定位柱一体成型。

优选地，所述仿骨小梁多孔结构界面层采用钛合金材质3d打印而成的仿骨小梁多孔结构。

优选地，所述蘑菇体的外曲面上设置有多个卡钳夹持孔，且所述蘑菇体的外曲面上的卡钳夹持孔的数量为双数个。

优选地，所述斜向穿孔的中轴线与所述定位柱的纵向中心线不共面。

本发明的有益效果是：

本发明公开了一种3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置，先将冠状突假体的定位柱和尺骨植入螺栓分别从尺骨的上表面和小表面植入尺骨内，再设法将尺骨植入螺栓的螺栓头嵌入于尺骨内，旋紧尺骨植入螺栓的螺栓头直至尺骨植入螺栓和定位柱螺纹固定连接；最后将锁定螺钉穿过并固定冠状突假体，完成尺骨冠状突假体装置的安装。此外，由于冠状突假体的底平面与尺骨截骨面接触处设置有仿骨小梁多孔结构界面层，利于后期骨质长入，与锁定螺钉形成协同效应，对冠状突假体形成长期固定。本发明公开的3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置及其安装方法，增加冠状突假体的稳定性和抗旋转能力，克服了单个锁定螺钉固定不足以为冠状突假体植入提供长期固定的问题，有利于预防肘部运动频繁、假体易松动的问题，缩短尺骨冠状突骨折患者的治疗时间，降低患者的治疗痛苦，为解决患者冠状突粉碎性骨折治疗提供了一种新选择。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置的三维侧视图；

图2为本发明实施例1提供的尺骨冠状突假体的正面视图；

图3为本发明实施例1提供的尺骨冠状突假体的侧面视图；

图4为本发明实施例2提供的尺骨冠状突假体装置的安装过程的示意图。

具体实施方式

实施例1

实施例1提供一种尺骨冠状突假体装置，下面对其结构进行详细描述。

参考图1至图3，该尺骨冠状突假体装置包括一个冠状突假体1、一个尺骨植入螺栓2和一个锁定螺钉3。

其中，该冠状突假体1包括蘑菇体11和定位柱12，蘑菇体11和定位柱12固定连接。优选地，定位柱12垂直固定于蘑菇体11底平面中部，定位柱12的底部内设置有螺钉孔7。其中，尺骨植入螺栓2由螺杆和螺栓头组成，其中螺杆上设置有螺纹。

具体地，蘑菇体11的外表面由外曲面和底平面围成，其中，底平面用于接触尺骨关节面，也被成为假体关节面。为了方便固定和移动冠状突假体1，蘑菇体11的外曲面上设置有多个卡钳夹持孔4，该卡钳夹持孔4有利于卡钳夹持住后的固定和移动。

蘑菇体11的侧向位贯穿设有一个斜向穿孔5，该斜向穿孔5贯通于蘑菇体11的外曲面和蘑菇体11的底平面。且该斜向穿孔5的中轴线与定位柱12的纵向中心线不共面。

锁定螺钉3从蘑菇体11的外曲面上的斜向穿孔5穿入，且锁定螺钉3的螺钉头露出所述蘑菇体11的底平面，该露出的螺钉头用于固定连接于尺骨模型8，以提高冠状突假体1的稳定性和抗旋转能力。

优选地，蘑菇体11的外曲面上的卡钳夹持孔4的数量为双数个，且卡钳夹持孔4均匀分布于蘑菇体11的外曲面上，作为一种具体的实施方式，蘑菇体11的外曲面上的卡钳夹持孔4的数量为四个。

蘑菇体11的底平面与尺骨截骨面接触处上设置有仿骨小梁多孔结构界面层6，仿骨小梁多孔结构界面层6采用钛合金材质3d打印而成的仿骨小梁多孔结构，仿骨小梁多孔结构为多孔状平面，便于骨质后期生长长入至仿骨小梁多孔结构界面层6内，对假体形成长期固定。该技术为现有技术，详情请参阅中国发明专利《3d打印仿骨小梁多孔承重增强金属假体》(申请号为cn201610222225.0)，其中仿骨小梁多孔结构界面层6的孔隙率为60～80％。

需要说明的是，冠状突假体1能否有效克服摩擦磨损是手术实施是否成功的关键，即要求假体关节面，即蘑菇体11的外曲面，其抛光处理使表面粗糙度达到ra0.1以下。为了减少关节面磨损及金属离子析出，增加冠状突假体1植入后的稳定性，需要在其表面上制备一层tin涂层。这是在冠状突假体植入人体后经活动摩擦产生黑水以及微振磨损，会引起植入物的疲劳强度迅速降低，导致断裂，由于tc4材料耐磨性差，所以在该假体关节面制备一层tin涂层，可提高假体的耐磨性和耐腐蚀性并同时改善金属离子释放性能。

优选地，蘑菇体11和定位柱12采用钛合金材质3d打印而成，且蘑菇体11和定位柱12一体成型。

尺骨植入螺栓2与定位柱12的底部的螺钉孔7通过螺纹固定连接。

实施例2

实施例2提供一种3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置的安装方法，将实施例1提供的3d打印钛合金尺骨冠状突假体装置安装于尺骨模型8上，参考图4，该安装方法包括以下步骤：

钻定位柱通孔：使用尺骨冠状突假体安装器在尺骨模型8的下表面从下至上贯穿钻出定位柱通孔，该定位柱通孔分别在尺骨模型8的上表面露出顶部孔和下表面露出底部孔；

设置冠状突假体1：利用卡钳夹持两个卡钳夹持孔4移动冠状突假体1，将冠状突假体1的定位柱12从尺骨模型8的顶部孔置入至定位柱通孔；

设置尺骨植入螺栓2：将尺骨植入螺栓2从尺骨模型8的底部孔植入至定位柱通孔，直至尺骨植入螺栓2穿过尺骨模型8与定位柱12相抵触，且尺骨植入螺栓2的螺栓头接近尺骨模型8的底部孔；

连接冠状突假体1和尺骨植入螺栓2：利用卡钳夹夹持两个卡钳夹持孔4以固定冠状突假体1，旋紧尺骨植入螺栓2的螺栓头，直至尺骨植入螺栓2和冠状突假体1螺纹固定连接，且尺骨植入螺栓2螺栓头正好嵌入尺骨模型8的底部孔周围；

继续加固冠状突假体1与尺骨模型8的连接：将锁定螺钉3从斜向穿孔5穿入蘑菇体11内，并旋紧该锁定螺钉3，直至锁定螺钉3的螺钉头固定于尺骨模型8内。

由于尺骨植入螺栓2的螺杆外径不同于定位柱12的外径，且尺骨植入螺栓2穿过尺骨模型8与定位柱12相抵触的同时，还得将尺骨植入螺栓2螺栓头镶嵌入尺骨模型8内，因此尺骨模型8钻孔过程中的孔径大小、深度和样式势必满足要求。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。