專利名稱：骶骨人工假體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及骨科植入物領域，特別是一種替代自然骶骨的骶骨人工假體。
背景技術：
骶骨是脊柱向骨盆過渡的重要環(huán)節(jié)，對支撐脊柱、維持骨盆穩(wěn)定、傳遞身體上部生理載荷以及體外負重等具有極其重要的作用。骶骨腫瘤在脊柱腫瘤病例中占有一定比例， 手術切除是當前治療骶骨腫瘤的主要手段。但是由于骶骨所處位置的特殊性，手術難度較大，且由于手術通常部分地甚至全部地破壞了腰骶、骶髂關節(jié)，術后如何恢復重建穩(wěn)定的腰骶力學功能一直是醫(yī)學界高度關注的難題。目前常規(guī)采用的脊柱下腰段重建的方法，例如釘棒重建術、自體骨或異體骨的植骨重建術等均存在一定的局限及不足，術后的松動、斷裂、排異與融合不良等等時有發(fā)生。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種骶骨人工假體，以解決現(xiàn)有的釘棒重建術或植骨重建術的術后松動、斷裂、排異與融合不良等治療效果不佳的問題。本發(fā)明通過如下技術方案實現(xiàn)一種骶骨人工假體，設置在腰椎與左、右髂骨之間以替代生理骶骨，包括假體主體；上關節(jié)融合面，設置在假體主體上部，用于與腰椎的下終板貼合；左、右耳狀關節(jié)融合面，分別設置在假體主體的兩側，用于分別與左、右髂骨的耳狀面貼合。進一步地，上關節(jié)融合面和左、右耳狀關節(jié)融合面的表面具有微孔結構。進一步地，假體主體具有微孔結構。進一步地，微孔結構是相互連通的多向微孔隙結構，孔隙直徑為ΙΟΟμπι至 1800 μ mD進一步地，假體主體由醫(yī)用金屬制成。進一步地，假體主體的周邊表面與生理骶骨的周邊表面平齊或位于生理骶骨的周邊表面以內。進一步地，假體主體的上部和兩側設有螺釘孔。 進一步地，骶骨人工假體的占位高度與生理骶骨一致。進一步地，骶骨人工假體向上延伸直至替代腰椎的第五腰椎椎體或更多的椎體。進一步地，骶骨人工假體向左、右延伸直至替代部分左、右髂骨。進一步地，假體主體上設有多個植骨孔。進一步地,植骨孔的孔徑為2mm至30mm。進一步地，假體主體的表面和/或內部設置有加強筋或加強板。進一步地，假體主體的外表面和/或內部表面的全部或局部涂敷有羥基磷灰石涂層。通過上述技術方案，本發(fā)明的主要優(yōu)點是，骶骨人工假體的上部和兩側具有關節(jié)
3融合面，分別與生理腰椎和髂骨連接融合以替代生理骶骨，可以很快促成骨細胞生成，促進骨融合，恢復骶骨的功能，達到重建腰骶髂關節(jié)穩(wěn)定的目的。


構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I示出了本發(fā)明的骶骨人工假體的立體示意圖；圖2示出了本發(fā)明的骶骨人工假體與周邊骨結構配合示意圖；圖3示出了本發(fā)明的骶骨人工假體的正視圖；圖4示出了本發(fā)明的骶骨人工假體的側視圖；以及圖5示出了本發(fā)明的骶骨人工假體的微孔結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖I中示出了本發(fā)明的一個實施例的骶骨人工假體。該骶骨人工假體依照患者的生理骶骨三維實際數(shù)據(jù)制作，在尺寸上與患者原生理骶骨相一致，患者的骶骨三維實際數(shù)據(jù)可由CT/MRI/UCT等斷層掃描方法和其他可行的方法例如X光片等獲得，所述骶骨人工假體在形狀與尺寸上滿足矯正重建方案所需要的空間占位與關節(jié)面對接吻合要求。骶骨人工假體包括骶骨人工假體主體10，在骶骨人工假體主體10上部設有與L5腰椎椎體下終板相吻合的上關節(jié)融合面20，同時還具有與左、右髂骨耳狀面相對應并良好吻合的左、右耳狀關節(jié)融合面30。圖2示出了骶骨人工假體與周邊骨結構配合的示意圖。在該實施例中，骶骨人工假體替代了生理骶骨，圖中以虛線標出周邊的生理骨結構。當患者腰椎因病灶累及導致多個椎體缺失而需要由假體替代時，骶骨人工假體可以向上延伸加長以涵蓋替代L5腰椎椎體乃至更多的腰椎椎體節(jié)段，此時所述骶骨人工假體上關節(jié)融合面20將與L4或其他節(jié)段腰椎椎體的下終板銜接固定，其固定融合方式與上述L5腰椎椎體對接固定的方式相同。同時，當患者左、右髂骨因病灶累及而導致骶髂關節(jié)周邊骨缺損而需要由假體填補占位替代時，所述骶骨人工假體的耳狀關節(jié)融合面30可以向相應缺損的空間延伸填充占位直至到達預期結合的骨質輪廓并與其銜接固定，其固定融合方式類似于與髂骨耳狀面對接結合的方式。骶骨人工假體的上關節(jié)融合面20和左、右耳狀關節(jié)融合面30是分別提取L5腰椎椎體下終板及左、右髂骨耳狀面的曲面數(shù)據(jù)后由數(shù)控機床加工，也可以利用激光燒結或高能電子束熔融等快速成型技術建造具有曲面高度擬合特性的表面，骶骨人工假體上關節(jié)融合面20依據(jù)腰椎椎體下終板數(shù)據(jù)建造并與腰椎椎體的下終板良好吻合，骶骨人工假體左、 右關節(jié)融合面30依據(jù)髂骨耳狀面數(shù)據(jù)建造并與髂骨耳狀面良好吻合。除必要的功能性設計改變外，該骶骨人工假體在尺寸上與患者原生理骶骨保持基本一致，骶骨人工假體植入人體后其總體占位大小與原生理骶骨一致，以保證周圍組織保持原有位置狀態(tài)。骶骨人工假體在植入后其表面不突出于原骶骨生理表面即醫(yī)學界所說的
4零切跡，因此對骶骨附近各種軟組織解剖位置無任何不良影響。如圖3和圖4所示，骶骨人工假體上關節(jié)融合面20和左、右耳狀關節(jié)融合面30中及其臨近部位分別設有多個螺釘孔40，在術中直接與L5腰椎椎體下終板及左、右髂骨耳狀面良好對接吻合并通過骨螺釘50將L5腰椎椎體、骶骨人工假體、左、右髂骨緊密連接形成初始穩(wěn)定固定的整體，待上關節(jié)融合面20和左、右耳狀關節(jié)融合面30分別實現(xiàn)與L5腰椎椎體下終板及左、右髂骨耳狀面之間的骨融合后即可達到重建穩(wěn)定的腰骶髂力學結構的目的。本發(fā)明骶骨人工假體的各關節(jié)融合面表面設有便于骨細胞長入的微孔結構60，該微孔結構60是一種相互連通的多向微孔隙結構,孔隙直徑為100 μ m 1800 μ m,該孔隙有利于骨細胞爬行長入，術后骶骨人工假體結合面將與生理骨結構發(fā)生骨融合以達到長期穩(wěn)定。圖5示出了該多向微孔結構的一個示意圖。骶骨人工假體內可以設有植骨孔70以容納自體或異體骨塊和骨顆粒，術前或術中在該植骨孔70內植入自體或異體骨塊和骨顆?？梢云鸬秸T導骨細胞爬行長入促進骨融合的作用，植骨孔70孔徑為2mm 30mm，植骨孔70之間相互貫通或通過微孔結構60連接， 所述微孔結構60孔徑100 μ m 1800 μ m。優(yōu)選地，所述骶骨人工假體主體10為醫(yī)用金屬制成的微孔結構60，該微孔結構60 的表面及內部孔隙相互貫通，所述微孔結構60的孔隙直徑100 μ m 1800 μ m,因此其具有良好生物相容性。優(yōu)選地，所述骶骨人工假體主體10表面和/或內部設置有加強筋或加強板。優(yōu)選地，所述骶骨人工假體的主體10表面和/或內部的全部或局部涂敷有羥基磷灰石涂層，具有誘導骨細胞生長的功能。該羥基磷灰石涂層的加工方法是采用常規(guī)的等離子噴涂法或電化學沉積法以及燒結法形成。本發(fā)明所述骶骨人工假體的加工方法是獲得患者骶骨部位的CT/MRI/UCT等斷層掃描數(shù)據(jù)一在計算機中建立病變部位的三維數(shù)據(jù)模型一提取骶骨模型并進行修改設計生成骶骨人工假體三維數(shù)據(jù)模型一用骶骨人工假體三維數(shù)據(jù)模型模擬替代生理骶骨以檢查并驗證設計方案一加工成型。根據(jù)目前的加工技術有兩條較理想的加工路徑a.采用數(shù)控加工機床依據(jù)在計算機中生成的骶骨人工假體數(shù)據(jù)轉換成的加工程序進行加工成型，然后使用電火花加工、化學腐蝕、機械鉆孔切削、高溫等離子金屬噴涂等方法鉆銑加工以及涂覆出所需要的植骨孔、螺釘孔與微孔結構；b.利用激光燒結或高能電子束熔融等快速成型技術熔融成型，具體方法如下a)使用專業(yè)軟件對在計算機中設計建造的骶骨人工假體三維數(shù)據(jù)模型進行分層， 以獲得一系列單層切片的輪廓數(shù)據(jù)；b)向激光或高能電子束快速成型設備輸入上述系列層片數(shù)據(jù)；c)在激光或高能電子束快速成型設備加工艙內鋪設與前述三維數(shù)據(jù)模型分層時層高相應厚度的醫(yī)用金屬粉末；d)由計算機控制激光束或高能電子束對醫(yī)用金屬粉末進行掃描并有選擇的熔化；e)重復前述鋪設粉末、掃描熔化步驟以使各層被選擇熔化的材料相互熔結成整體；f)完成全部層面的熔融過程后去除未熔融的粉末即可得到所需要形狀結構的骶骨人工假體；g)由于在建造骶骨人工假體三維數(shù)據(jù)模型時已經將所需要的實體、植骨孔、螺釘孔、微孔等等結構一并設計在數(shù)據(jù)文件中，因此上述各種結構在激光燒結或高能電子束熔融過程中將一次性完成制造。根據(jù)本發(fā)明的骶骨人工假體，具有如下有益效果在尺寸上與患者原生理骶骨保持一致，保證周圍組織保持原有位置狀態(tài)；骶骨人工假體關節(jié)融合面依據(jù)骶骨關節(jié)面數(shù)據(jù)建造并與臨近生理關節(jié)面良好吻合；假體植入人體后將與周圍生理骨結構嵌合并形成骨融合以達到長期穩(wěn)定。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種骶骨人工假體，設置在腰椎與左、右髂骨之間以替代生理骶骨，其特征在于，包括假體主體(10)；上關節(jié)融合面(20)，設置在所述假體主體(10)上部，用于與所述腰椎的下終板貼合；左、右耳狀關節(jié)融合面(30)，分別設置在所述假體主體(10)的兩側，用于分別與所述左、右髂骨的耳狀面貼合。
2.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述上關節(jié)融合面(20)和所述左、右耳狀關節(jié)融合面(30)的表面具有微孔結構。
3.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述假體主體(10)具有微孔結構。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述微孔結構是相互連通的多向微孔隙結構，孔隙直徑為100 μ m至1800 μ m。
5.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述假體主體(10)的周邊表面與所述生理骶骨的周邊表面平齊或位于所述生理骶骨的周邊表面以內。
6.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述假體主體(10)的上部和兩側設有螺釘孔(40)。
7.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述骶骨人工假體的占位高度與所述生理骶骨一致。
8.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述骶骨人工假體向上延伸直至替代所述腰椎的第五腰椎椎體或更多的椎體。
9.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述骶骨人工假體向左、右延伸直至替代部分所述左、右髂骨。
10.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述假體主體(10)上設有多個植骨孔(70)。
11.根據(jù)權利要求10所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述植骨孔(70)的孔徑為 2mm 至 30mm。
12.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述假體主體(10)的表面和/ 或內部設置有加強筋或加強板。
13.根據(jù)權利要求I所述的骶骨人工假體，其特征在于，所述假體主體(10)的外表面和 /或內部表面的全部或局部涂敷有羥基磷灰石涂層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種骶骨人工假體，設置在腰椎和左、右髂骨之間以替代生理骶骨，包括假體主體；上關節(jié)融合面，設置在假體主體上部，用于與腰椎的下終板貼合；左、右耳狀關節(jié)融合面，分別設置在假體主體的兩側，用于分別與左、右髂骨的耳狀面貼合。本發(fā)明的主要優(yōu)點是，骶骨人工假體的上部和兩側具有關節(jié)融合面，分別與生理腰椎和髂骨連接融合以替代生理骶骨，可以很快促成骨細胞生成，促進骨融合，恢復骶骨的功能，達到重建腰骶髂關節(jié)穩(wěn)定的目的。
文檔編號A61F2/28GK102579163SQ20121006040
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權日2012年3月8日
發(fā)明者劉忠軍 申請人:北京愛康宜誠醫(yī)療器材股份有限公司