一種人工腓骨的製作方法

2023-05-16 19:58:41

專利名稱：一種人工腓骨的製作方法
技術領域：
本發明是一種可植入人體中的人工腓骨。
人體腓骨因患腫瘤或慢性骨髓炎或作為植骨供體，都可能會被大段切除，切除後，如不作任何處理，就可能引起踝關節不穩、松馳、外翻和踝關節長期疼痛等併發症，因此，在已有技術中，常用脛腓骨間固定的措施處理截斷的腓骨，即在踝關節1的上方用一到兩枚橫行螺釘2將腓骨3的遠端(心臟以遠的一端)固定於脛骨4的遠端(如圖3所示)。應用上述措施會改變正常腓骨的運動和受力，會使下脛腓關節的活動消失，尤其在小腿受力情況下，脛腓骨間會產生巨大的剪切力，很可能造成橫行螺釘斷裂；再者，應用該措施沒能使上述併發症得以明顯改善。為此，學術界進行了長期研究，到目前為止，仍未見有較好的措施解決上述問題。
本發明的目的是針對已有技術中的問題，提供一種人工腓骨，使其能夠重建腓骨的完整性，從而恢復肢體功能，達到部分或完全消除上述併發症的目的。
為實現上述目的，本發明首先進行了實驗和學術研究，即採用有限元模型分析不同術式對腓骨和踝關節受力狀況的影響，具體地說是運用有限元程序軟體分別建立正常時的腓骨模型、截取腓骨後以螺釘固定腓骨與脛骨的腓骨模型、及分別以醫用不鏽鋼和鈦合金材料恢復腓骨完整性的腓骨模型，並進行應力計算，所得結果用方差非齊性t檢驗進行比較。上述研究結果表明重建腓骨的完整性是可行的，重建腓骨後，骨的應力分布與正常時無顯著差異(如圖4所示)，保證了踝關節的穩定性，利於部分或完全消除術後踝關節不穩和疼痛等併發症。根據這一研究結果，本發明採取的具體解決方案如下該人工腓骨由兩根支撐棒和一個連接塊組成，所述的兩根支撐棒尾尾相交布置，並通過所述的連接塊聯結在一起；所述支撐棒的頭部設有可插入腓骨斷端髓腔中的釺針和腓骨斷端支承片，該支撐棒的棒身和連接塊上設有可調節棒身長短的活動連接結構。
通過上述的解決方案可以看出，該人工腓骨可以通過兩根支撐棒頭部的釺針插入腓骨上、下斷端腔中，使該人工腓骨代替截斷的腓骨段起連接和支撐作用，較好地重建了腓骨的完整性。本發明在不對外公開的情況下由縣市級醫院進行了幾十例的臨床應用，術後，經過3～5年的隨訪，未發現明顯併發症，其肢體功能完全正常。這一結果說明應用本發明重建的腓骨可以使小腿部生物力學結構基本接近於正常小腿，可以基本消除上述併發症。經過臨床應用還表明，本發明還具有結構合理、術中操作方便的優點。
下面根據實施例詳細說明本實用新型的結構和工作原理。


圖1，本發明的整體結構圖。
圖2，本發明的工作狀態示意圖。
圖3，已有技術的工作狀態示意圖。
圖4，有限元實驗曲線圖之一。
圖5，有限元實驗曲線圖之二。
參見圖1，所述的兩個支撐棒7、8尾尾相交，並通過連接塊9相聯在一起；所述支撐棒7、8的頭部設有一個可插入腓骨斷端髓腔中的釺針7.1或8.1和腓骨斷端支承片；為了便於製作，所述的支承片由一個設在釺針尾端的小底片7.2或8.2和一個套在釺針上大環片10或11構成；在支撐棒和連接塊上設有活動連接結構，該活動連接結構可以由設在棒身上軸向間隔布置的多個徑向凸臺和設在連接塊上的棒身過孔及棒身徑向卡環12或13構成，所述的多個凸臺為圓錐狀凸臺7.4或8.4，該支撐棒通過棒身徑向卡環12或13的緊固而固定在連接塊9上。通過調整徑向卡環在棒身上軸向緊固位置來調節支撐棒的長短。所述的活動連接結構也可以由棒身上的公螺紋和連接塊上的母螺紋孔構成。該人工腓骨的材料可以採用醫用不鏽鋼或鈦合金等，其工作狀態如圖2所示，圖中序號14為人工腓骨。
參見圖4，圖中示出的是以醫用不鏽鋼和鈦合金材料重建的腓骨與正常腓骨的有限元模型應力一應變實驗曲線圖，圖中曲線I是正常腓骨模型的應力分部曲線，曲線V是以醫用不鏽鋼重建腓骨模型的應力分部曲線，曲線VI是以鈦合金重建腓骨模型的應力分部曲線，從圖中可以看出，曲線V、VI比較接近曲線I，這說明重建腓骨與正常腓骨的生物力學結構基本一致。
參見圖5，圖中曲線IV是部分腓骨被截除後以橫行螺釘固定脛腓骨模型的應力分部曲線。該曲線與圖4中曲線I相比相差甚遠，這說明以螺針固定後造成下肢骨受力異常，其效果與重建腓骨模型的效果相差甚遠。
權利要求
1.一種人工腓骨，其特徵是a、它由兩根支撐棒(7)、(8)和一個連接塊(9)組成，所述的兩根支撐棒尾尾相交布置，並通過所述的連接塊聯結在一起；b、所述支撐棒的頭部設有可插入腓骨斷端髓腔中的釺針(7.1)、(8.1)和腓骨斷端支承片，在該支撐棒的棒身和所述的連接塊上設有可調節棒身長短的活動連接結構；
2.如權利要求1所述的人工腓骨，其特徵是所述的活動連接結構由設在棒身上軸向間隔布置的多個徑向凸臺和設在連接塊上的棒身過孔及棒身徑向卡環(12)、(13)構成，所述的支撐棒通過棒身徑向卡環(12)、(13)的緊固而固定在連接塊(9)上。
3.如權利要求2所述的人工腓骨，其特徵是所述棒身上的多個凸臺為圓錐狀凸臺(7.4)、(8.4)。
4.如權利要求1或2或3所述的人工腓骨，其特徵是所述的支承片由一個設在棒身上端的小底片(7.2)和一個套在釺針上大環片(10)構成。
全文摘要
本發明是一種人工腓骨,它由兩根支撐棒和一個連接塊組成,兩根支撐棒尾尾相交布置,並通過所述的連接塊聯結在一起;支撐棒的頭部設有可插入腓骨斷端髓腔中的釺針和腓骨斷端支承片,其棒身和連接塊上設有可調節棒身長短的活動連接結構。該人工腓骨可以通過兩根支撐棒頭部的釺針插入腓骨上、下斷端腔中,使該人工腓骨代替截斷的腓骨段起連接和支撐作用,較好地重建了腓骨的完整性。
文檔編號A61F2/28GK1276194SQ9911579
公開日2000年12月13日 申請日期1999年6月7日 優先權日1999年6月7日
發明者賀西京 申請人:賀西京