一种用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体

1.本实用新型涉及一种人工假体，尤其是关于一种用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体，属于临床骨科领域。


背景技术：

2.尺骨原发恶性肿瘤较罕见，当肿瘤范围广泛时需将整个尺骨切除。全尺骨缺损需要重建，否则会出现严重的上肢功能缺失。然而，由于病例罕见，全世界范围内相关的重建经验非常有限，目前尚无成熟的方法。全尺骨缺损的重建需至少满足三方面要求，即：
①
恢复肘关节和尺桡关节的稳定性；
②
实现肘关节的屈伸功能；
③
实现前臂的旋转功能。而对于骨骼发育未成熟的患儿，还需要第四方面的要求，即解决桡骨发育带来的尺桡骨不等长问题。目前国内外并无全尺骨假体的应用，可用于重建全尺骨缺损的方法可能包括：瘤骨灭活再植、异体尺骨重建、桡骨颈-肱骨滑车转移术，但以上方法均存在明显的缺点。
3.其中，瘤骨灭活再植术，即将切除的尺骨通过物理方法杀死肿瘤细胞后，再将尺骨回植到缺损处。其优点在于良好的匹配度，能实现肘关节屈伸功能及腕关节的尺侧支撑。但存在下列缺点：难以实现尺桡骨间旋转功能，对于儿童患者不能解决桡骨发育带来的尺桡骨不等长问题，以及关节脱位、关节僵硬、灭活骨骨折及灭活骨关节面退变等并发症风险。
4.异体尺骨重建术，即选取合适大小、长度的尺骨植入到缺损处，从而实现肘、腕关节的重建。这种方法可行性较低，因为难以找到匹配的异体尺骨。尽管使用匹配的尺骨完成重建，其术后存在与瘤骨灭活再植术同样的缺点。
5.桡骨颈-肱骨滑车转移术，即将桡骨颈上移至肱骨滑车处形成关节，能一定程度上恢复肘关节屈伸功能和前臂双骨不等长的问题，但肘关节功能及前臂旋转功能不满意。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本实用新型目的是提供一种用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体，该全尺骨假体能够同时实现半肘关节重建、下尺桡关节融合、前臂旋转、假体被动延伸四方面的功能。
7.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体，包括：尺骨半肘关节假体，所述尺骨半肘关节假体的关节面形状与肱骨的关节面形状相匹配，用于与肱骨的远端相关节；滑动套筒，所述滑动套筒的近端与所述尺骨半肘关节假体的远端连接，所述滑动套筒的远端内部形成有中空的滑道；下尺桡关节假体，包括呈一体设置的近端的延长杆和远端的融合段，其中所述延长杆为光滑细柄结构，所述延长杆插设在所述滑动套筒的滑道内，且二者之间形成滑动副；所述融合段的桡侧面形状与桡骨的远端尺侧形状相匹配，用于与桡骨的远端紧固连接。
8.所述的全尺骨假体，优选地，在所述滑动套筒的滑道内配置有与之相适配的筒形衬垫，所述下尺桡关节假体的延长杆插入所述衬垫中并形成滑动副。
9.所述的全尺骨假体，优选地，在所述尺骨半肘关节假体的鹰嘴和冠突位置开设有
若干个用于重建关节囊及肌腱的第一缝合孔。
10.所述的全尺骨假体，优选地，所述尺骨半肘关节假体的远端为凹型锥接结构，同时所述滑动套筒的近端为与所述尺骨半肘关节假体匹配的凸起锥接结构，所述滑动套筒的近端与所述尺骨半肘关节假体的远端相锥接。
11.所述的全尺骨假体，优选地，所述下尺桡关节假体的融合段上开设有至少一枚钉孔，所述融合段通过两枚螺钉固定于桡骨的远端尺侧；同时，所述融合段的最末端开设有若干个用于缝合腕关节尺侧副韧带的第二缝合孔。
12.所述的全尺骨假体，优选地，所述尺骨半肘关节假体和下尺桡关节假体采用电子束熔融3d打印技术制备而成，所述滑动套筒采用电子束熔融3d打印技术或传统机加工技术制备而成。
13.所述的全尺骨假体，优选地，所述尺骨半肘关节假体、滑动套筒和下尺桡关节假体的材质为ti6al4v合金，所述衬垫的材质为聚乙烯。
14.所述的全尺骨假体，优选地，所述衬垫的长度与所述滑动套筒的长度匹配，且所述衬垫的外径等于所述滑动套筒的内径；所述延长杆的外径等于所述衬垫的内径。
15.所述的全尺骨假体，优选地，所述下尺桡关节假体的融合段与桡骨的骨接触面为多孔结构，孔径大小为400-600μm，孔隙率50％-70％。
16.所述的全尺骨假体，优选地，所述尺骨半肘关节假体基于患者的尺骨近端形状设计。
17.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
18.本实用新型旨在通过假体重建的方法解决现有技术均无法同时满足的下列四方面功能要求，即
①
恢复肘关节和尺桡关节的稳定性；
②
实现肘关节的屈伸功能；
③
实现前臂的旋转功能；
④
解决桡骨发育带来的尺桡骨不等长问题，具体如下：
19.1、恢复肘关节和尺桡关节的稳定性：半肘关节通过良好的软组织缝合能重建肘关节的稳定性；同时，尺骨半肘关节假体通过环状韧带的重建能很好地实现上尺桡关节稳定性，下尺桡关节假体通过螺钉及3d打印骨长入面实现下尺桡关节融合，从而保证尺桡关节稳定性。
20.2、实现肘关节的屈伸功能：基于患者的尺骨近端形状设计的尺骨半肘关节假体能与肱骨关节面形成完美匹配，通过重建肱三头肌的止点，能很好地实现肘关节的屈伸功能。
21.3、实现前臂旋转功能：通过滑动套筒结构，能恢复尺桡骨之间的旋转功能。
22.4、解决桡骨发育带来的尺桡骨不等长问题：由于假体的近端部件及远端部件分别通过软组织重建和螺钉分别固定与桡骨的两端，而远端延长杆可在滑动套筒中滑动延长，因此，当桡骨发育生长时，尺骨假体即可随之被动延长，从而解决双骨不等长的问题。
附图说明
23.图1是本实用新型一实施例提供的全尺骨假体的整体结构示意图；
24.图2是本实用新型该实施例提供的全尺骨假体安装后的状态示意图。
25.图中各附图标记：
26.1-尺骨半肘关节假体；2-滑动套筒；3-下尺桡关节假体；4-聚乙烯衬垫；5-螺钉；6-肱骨；7-桡骨；
27.11-第一缝合孔；31-延长杆；32-融合段；33-第二缝合孔；34-钉孔。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“轴向”、“周向”、“横”、“竖”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，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.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“装配”、“设置”、“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。
31.本实用新型提供的用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体，该全尺骨假体为分体式结构，共分成三部分结构，即近端部件-尺骨半肘关节假体，中间部件-滑动套筒，以及远端部件-下尺桡关节假体。其中，尺骨半肘关节假体的关节面形状与肱骨的关节面形状相匹配，用于与肱骨的远端相关节；滑动套筒，滑动套筒的近端与尺骨半肘关节假体的远端连接，滑动套筒的远端内部形成有中空的滑道；下尺桡关节假体，包括呈一体设置的近端的延长杆和远端的融合段，其中延长杆为光滑细柄结构，延长杆插设在滑动套筒的滑道内，且二者之间形成滑动副；融合段的桡侧面形状与桡骨的远端尺侧形状相匹配，用于与桡骨的远端紧固连接。本实用新型能够同时实现半肘关节重建、下尺桡关节融合、前臂旋转、假体被动延伸四方面的功能。
32.下面，结合附图对本实用新型实施例提供的用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体进行详细的说明。
33.如图1、图2所示，本实施例提供的用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体，包括：尺骨半肘关节假体1，尺骨半肘关节假体1的关节面形状与肱骨6的关节面形状相匹配，用于与肱骨6的远端相关节；滑动套筒2，滑动套筒2的近端与尺骨半肘关节假体1的远端连接，滑动套筒2的远端内部形成有中空的滑道；下尺桡关节假体3，包括呈一体设置的近端的延长杆31和远端的融合段32，其中延长杆31为光滑细柄结构，延长杆31插设在滑动套筒2的滑道内，且二者之间形成滑动副；融合段32的桡侧面形状与桡骨7的远端尺侧形状相匹配，用于与桡骨7的远端紧固连接。
34.上述实施例中，优选地，在滑动套筒2的滑道内配置有与之相适配的筒形聚乙烯衬垫4，下尺桡关节假体3的延长杆31插入聚乙烯衬垫4中并形成滑动副，聚乙烯衬垫4有利于避免滑动套筒2和延长杆31出现直接接触和金属磨损。
35.上述实施例中，优选地，在尺骨半肘关节假体1的鹰嘴和冠突位置开设有若干个用于重建关节囊及肌腱的第一缝合孔11，从而保证肘关节的稳定性及屈伸动力。
36.上述实施例中，优选地，尺骨半肘关节假体1的远端为凹型锥接结构，同时滑动套筒2的近端为与尺骨半肘关节假体1匹配的凸起锥接结构，滑动套筒2的近端与尺骨半肘关节假体1的远端相锥接。
37.上述实施例中，优选地，下尺桡关节假体3的融合段32上开设有两枚钉孔34，融合段32通过两枚螺钉5固定于桡骨7的远端尺侧；同时，融合段32的最末端开设有若干个用于缝合腕关节尺侧副韧带的第二缝合孔33，从而增加腕关节的稳定性。
38.上述实施例中，优选地，下尺桡关节假体3的融合段32与桡骨7的骨接触面为采用3d打印的多孔结构，孔径大小为400-600μm，孔隙率50％-70％，从而为新生骨组织提供长入空间，使得新生骨组织可以爬行长入多孔结构中，由此通过骨长入实现下尺桡关节的融合。
39.上述实施例中，优选地，尺骨半肘关节假体1基于患者的尺骨近端形状设计，即使用患者双上肢ct扫描的dicom数据进行模拟设计，从而保证尺骨半肘关节假体1的关节面与自身肱骨6完全匹配。
40.本实用新型提供的用于重建全尺骨缺损的全尺骨假体，其制造和使用过程如下：
41.(一)材料准备：
42.包括患者双上肢ct扫描的dicom数据，cad软件，电子束熔融(electron-beammelting,ebm)3d打印设备，ti6al4v合金原材料，聚乙烯材料。
43.(二)假体设计过程：
44.s100.近端部件的设计：使用cad软件读取上述dicom数据，将对侧尺骨作镜像转换后，获得尺骨近端外形，保留关节面大小不变，骨头宽度及厚度缩小20％，将尺骨半肘关节假体1的远端设计为凹型锥接结构，在尺骨半肘关节假体1的鹰嘴和冠突位置留置第一缝合孔11。
45.s200.中间部件的设计：将滑动套筒2设计为圆柱形套筒结构，近端设计为与尺骨半轴关节假体1匹配的凸起锥接结构，滑动套筒2的长度需根据预期延伸长度设计，聚乙烯衬垫4的长度与滑动套筒2的长度匹配，聚乙烯衬垫4的外径等于滑动套筒2的内径。
46.s300.远端部件的设计：延长杆31的长度根据预期延伸长度设计，其外径等于聚乙烯衬垫4的内径；根据ct数据设计下尺桡融合面的形状，使得安装后能与桡骨7的的尺侧面匹配，融合面为多孔结构，孔径大小为400-600μm，孔隙率50％-70％；在融合段32上留置两枚钉孔34，同时在融合段32最末端留置两个第二缝合孔33。
47.(三)假体生产：
48.尺骨半肘关节假体1和下尺桡关节假体3采用ebm 3d打印技术制备而成，滑动套筒2既可采用ebm 3d打印技术生产，也可采用传统机加工技术生产，聚乙烯衬垫4采用传统工艺制备而成。
49.(四)假体安装步骤：
50.s100.组装尺骨半肘关节假体1、滑动套筒2及聚乙烯衬垫4，将肘关节囊、桡骨环状韧带、肱三头肌腱缝合于尺骨半肘关节假体1的第一缝合孔11上；
51.s200.将下尺桡关节假体3的延长杆31插入聚乙烯衬垫4中，再用螺钉5经预留钉孔34将融合段32固定于桡骨7的远端尺侧，最后将尺侧腕关节囊缝合与融合段32的第一缝合
孔33上，即完成全尺骨假体的安装。
52.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。