[发明专利]3D打印膨胀压配式髋臼翻修假体

说明书

随着中国社会老龄化导致髋关节翻修病例数的增加，髋臼缺损的病例数量也逐年增加，目前批量生产的髋关节假体对于髋臼缺损的患者适用度有限。本发明设计了3D打印的膨胀压配式髋臼翻修假体，可以根据患者术前影像学数据方便进行调整，解决了髋臼旋转中心移位、难以固定及应力集中等问题，该假体依据机械力学和生物力学的原理，垫块结构采用分体式设计，便于根据情况随时修改，方便安装且手术操作时可以起到定位作用，压配式结构应力比较分散，多螺钉孔穿越式固定，与骨面结合力更强。此膨胀压配式髋臼翻修假体补全了髋臼缺损部分，对患者的康复后运动有很重要的作用，在髋臼缺损以及人工髋关节置换术后翻修具有广泛的适用性。

技术领域

本发明主要涉及医疗器械技术领域，具体地说，本发明涉及3D打印髋关节假体技术领域。

背景技术

社会人口的老龄化导致髋关节退行性病变患者不断增加。同时，跌倒和骨质疏松的发生率也随人口年龄的增长而增加。髋臼缺损的患者也不断的增加，随着人们对生活质量要求的不断提高以及外科技术的不断进步，人工髋关节置换术和人工髋关节翻修术的应用越来越多。Kurtz等于2007年发表的论文中提到，预计2030年美国初次全髋关节置换的患者数量将增加174%，达到572000例/年。Toogood和Vail于2015年报道，2006—2010年美国出院人群中接受初次全髋关节置换人数所占比例由0．62%增加至1%，接受人工髋关节翻修的患者所占比例由0．31%增加至0．47%，随着人工髋关节置换患者数量的增加和人类平均寿命的延长，大量早期完成的人工关节达到其设计寿命，人工髋关节翻修患者越来越多。随着医学领域迅猛发展，现代医学趋向于个体化的治疗策略，计算机信息技术和生命科学的广泛深入的结合，产生了新兴的交叉学科—数字医学，大大的促进了现代临床个体化的诊疗技术的发展。而3D打印技术作为计算机辅助制造（CAM）技术中的一种，近年来已经成功应用于医学领域的诸多方面。医学影像技术与3D打印技术结合，使医学影像不但从二维平面影像发展到三维立体，而且发展到目前器官的实物模型。进一步与计算机辅助设计（CAD）结合，不但可以制造处人体解剖结构模型，而且可以制造出与人体解剖结构表面完全匹配的个体化假体。目前人工髋关节手术开展日益广泛，人工髋关节的假体随着社会发展需要也各种各样，但是其缺点是使用年限有限，对于很多患者，进行人工髋关节置换术后，当关节假体达到其使用寿命需要进行翻修时，由于长时间的磨损使得原本髋臼位置的骨结构遭到破会，髋臼位置发生位移，翻修手术中对于髋关节假体的要求更高，目前批量生产的髋关节假体对于髋臼缺损的患者无法保证髋关节置换后髋臼旋转中心不移位，因此无法满足髋臼缺损的患者的需要，但是3D打印的膨胀压配式髋臼翻修假体可以很好的解决此类问题。

发明内容

本发明主要针对目前做人工髋关节置换术后翻修以及髋臼缺损的患者，髋臼缺损使得全髋关节置换术对假体的要求更高，传统的假体装配会使髋臼旋转中心移位，而且存在固定不坚固、应力集中等问题。本发明提供了一种3D打印的膨胀压配式髋臼翻修假体，解决了髋臼旋转中心移位、难以固定及应力集中等问题。3D打印膨胀压配式髋臼翻修假体依据机械力学和生物力学的原理，垫块结构采用分体式设计，优点是方便设计者根据需要进行个性化的修改制作，便于安装，在髋臼上应力比较分散，可以减少压力性溶骨反应。多个垫块组合，组合体合成后中间有一圆孔，方便植骨，镂空结构的设计使得骨结构更加容易长入，后期骨长入后使得假体更加稳定;髋臼部分有一偏心的圆球形凸起，其大小与垫块组合体中间的圆孔直径一样，一方面是安装时起定位作用，确定髋臼的前倾和外展角度，另一方面是为分散各个垫块上的集中力，根据生物力学球形凸起会对垫块产生一个压迫力，使得原本集中的力得以分散；同时产生一个膨胀力，使垫块与周围骨面之间更好的压配，使固定更加牢靠；髋臼与垫块之间采用螺栓连接，改变了传统的采用骨水泥粘贴固定的方式，使固定更加的坚强稳定。髋臼上设计有多个方向的螺钉孔，采用螺钉固定的方式固定在骨结构上。此膨胀压配式髋臼翻修假体补全了髋臼缺损部分，分体式设计方便了手术操作避免了整体式设计因周围组织条件限制无法放入或必须额外截骨才能放入的问题，减少了手术创伤和手术时间，对患者的康复后运动有很重要的作用，在髋臼缺损以及人工髋关节置换术后翻修具有广泛的适用性。

本发明提供的技术方案如下：