阅读说明：本技术 一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体 (Sternum prosthesis for reconstructing sternoclavicular joint motion and sternocostal joint motion ) 是由 史春宝 许奎雪 韩敬梅 张朝锋 李明洋 王振国 康树靖 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及医疗器械技术领域,提供了一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体。所述胸骨假体具有胸锁支架,所述胸锁支架的上部两侧分别转动安装有一个锁骨髓针,所述胸锁支架的中部两侧设有若干个凹槽一,通过每个所述凹槽一连接每条钛合金编织带的一端,每条所述钛合金编织带的另一端连接肋骨板,所述胸锁支架的下部安装有胸骨髓针；每个锁骨髓针的可向上转动30°,向下转动10°,向前转动30°,向后转动10°。本发明的有益效果在于：胸锁关节的运动范围大幅度提高,大于人体自身胸锁关节活动角度,能够基本满足恢复患者胸锁关节运动的需求。(The invention relates to the technical field of medical instruments, and provides a sternum prosthesis for reconstructing sternoclavicular joint motion and sternocostal joint motion. The sternum prosthesis is provided with a sternum lock bracket, two sides of the upper part of the sternum lock bracket are respectively and rotatably provided with a clavicle broach, two sides of the middle part of the sternum lock bracket are provided with a plurality of first grooves, each first groove is connected with one end of each titanium alloy woven belt, the other end of each titanium alloy woven belt is connected with a rib plate, and the lower part of the sternum lock bracket is provided with a sternum broach; each of the clavicle intramedullary nails can rotate 30 degrees upwards, 10 degrees downwards, 30 degrees forwards and 10 degrees backwards. The invention has the beneficial effects that: the motion range of the sternoclavicular joint is greatly improved and is larger than the motion angle of the self sternoclavicular joint of the human body, and the requirement of recovering the motion of the sternoclavicular joint of a patient can be basically met.)

一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，是涉及一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体。

背景技术

胸骨(sternum)位于胸前壁的正中，是一块上宽下窄、前凸后凹的扁骨，分胸骨柄、胸骨体和剑突三部分。

胸骨与肋骨、脊柱和肋间肌构成一个骨性笼壮支架，即胸廓。胸廓内容心、肺、气管、支气管、纵隔等重要内脏器官，是胸腔壁的骨性基础和支架，同时参与人体的呼吸运动。

胸骨的支撑作用对于人体非常重要，因此切除胸骨后为了保留其支撑作用，需要重建胸骨结构，现有的重建技术通常为，根据患者胸骨切除部分尺寸，设计一个特异匹配的胸骨板假体，与肋骨侧的固定方式不同，直接设计一体式胸骨肋骨板的假体，或者在胸骨板上打钉将肋骨板固定在胸骨板上。

现有专利具体说明了现有技术的一些胸骨重建技术，如中国专利申请CN201710484103.3、CN201610641252.1、CN201910718312.9等，其公开了相关胸骨重建技术，但仍然存在如下缺点：

(1)现有胸骨重建技术制作的假体不能够完全恢复胸锁关节的运动。

(2)现有胸骨重建技术制作的假体不能够恢复胸肋关节间的微动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体，以解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体，具有胸锁支架，所述胸锁支架的上部两侧分别转动安装有一个锁骨髓针，所述胸锁支架的中部两侧设有若干个凹槽一，通过每个所述凹槽一连接每条钛合金编织带的一端，每条所述钛合金编织带的另一端连接肋骨板，所述胸锁支架的下部安装有胸骨髓针；每个锁骨髓针的可向上转动30°，向下转动10°，向前转动30°，向后转动10°。

可选实施例中，所述胸锁支架的上部两侧分别设有一个髓针安装部，所述髓针安装部设有外螺纹和内腔。

可选实施例中，所述锁骨髓针包括：球头、颈部和髓针部；所述髓针部的长度为30-70mm，所述髓针部的顶部直径为3-7mm，所述髓针部的根部直径为8-14mm；所述颈部的直径为6-12mm，长度为3-8mm；所述锁骨髓针具有一定弧度，所述弧度的范围为5-35°

可选实施例中，所述髓针安装部的内腔中安装有内衬和外衬，所述球头安装于所述内衬和外衬之间，所述锁骨髓针穿出自锁帽的通孔一，所述自锁帽的内螺纹与所述外螺纹配合，所述自锁帽的弧形部与所述外衬配合。

可选实施例中，所述胸锁支架的凹槽一的数量为4个，所述胸锁支架的主体部设有3个通孔二，所述胸锁支架的主体部还设有网格结构；所述胸骨髓针上设有3个通孔三，所述胸骨髓针的两侧为锯齿形。

可选实施例中，所述胸锁支架的凹槽一和所述肋骨板的凹槽二内分别设有1个高分子聚乙烯材料的卡块，所述卡块设有球头卡槽，所述钛合金编织带的两个球头分别与两所述卡块的球头卡槽配合。

可选实施例中，所述凹槽一内卡设有胸骨压板，所述凹槽一内的卡块与所述胸骨压板的卡槽一配合；所述胸骨压板设有供所述钛合金编织带穿出的通槽一，所述胸骨压板通过两螺钉固定于所述胸锁支架。

可选实施例中，所述肋骨板的凹槽二内卡设有肋骨压板，所述凹槽二内的卡块与所述肋骨压板的卡槽二配合，所述肋骨压板设有供所述钛合金编织带穿出的通槽二，所述肋骨压板通过两螺钉固定于所述肋骨板。

可选实施例中，所述肋骨板的两侧结构对称，分别设有环抱结构；所述肋骨板还设有凸台和供螺钉孔穿过的2个螺钉孔，所述凸台与所述肋骨压板的凹槽三配合。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明中的锁骨髓针、自锁帽、外衬、底衬等结构安装配合后重建胸锁关节运动，该人工关节角度可以达到向上30度、向下10度、向前30度、向后10度的转动范围，大于人体自身胸锁关节活动角度，相比于现有技术，该胸锁关节的运动范围大幅度提高，能够基本满足恢复患者胸锁关节运动的需求。

(2)本发明中的胸锁支架、胸骨压板、钛合金编织带、卡块、肋骨压板、肋骨板等结构安装完成后为柔性装置，而现有技术重建胸肋关节部分为刚性结构，不能够很好的还原患者胸肋运动方式。该柔性装置中间靠钛合金编织带代替重建患者肋软骨，钛合金编织带可以根据受力情况，进行空间任意的运动，完成重建患者胸肋关节的微动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一实施例提供的重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体的整体结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的锁骨髓针的结构示意图。

图3为本发明一实施例提供的自锁帽的结构示意图。

图4为本发明一实施例提供的胸锁支架的结构示意图。

图5(a)为本发明一实施例提供的胸骨压板的正视图。

图5(b)为本发明一实施例提供的胸骨压板的半剖视图。

图6(a)为本发明一实施例提供的卡块的正视图。

图6(b)为本发明一实施例提供的卡块的半剖视图。

图7(a)为本发明一实施例提供的肋骨压板的正视半剖图。

图7(b)为本发明一实施例提供的肋骨压板的左视图。

图7(c)为本发明一实施例提供的肋骨压板的仰视图。

图8为本发明一实施例提供的肋骨板的正视图。

图9为本发明一实施例提供的外衬的结构示意图。

图10为本发明一实施例提供的内衬的结构示意图。

其中，图中附图标记为：1、锁骨髓针，1-1、球头，1-2、颈部，1-3、髓针部，2、自锁帽，2-1、通孔一，2-2、弧形部，2-3、内螺纹，3、胸锁支架，3-1、外螺纹，3-2、髓针安装部，3-3、通孔二，3-4、凹槽一，3-5、网格结构，3-6、胸骨髓针，3-7、通孔三，4、胸骨压板，4-1、通槽一，4-2、螺钉孔，4-3、卡槽一，5、钛合金编织带，6、卡块，6-1、球头卡槽，7、肋骨压板，7-1，卡槽二，7-2、通槽二，7-3、凹槽三，7-4、螺钉孔，8、肋骨板，8-1、凸台，8-2、螺钉孔，8-3、凹槽二，8-4、环抱结构，9、外衬，10、内衬。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实施例的目的在于提供了一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体，包括锁骨髓针1，钛合金材质，3D打印成型，如图2所示，锁骨髓针1由髓针部1-3、颈部1-2以及球头1-1三部分组成，其中髓针部1-3插入患者左右两侧的锁骨髓腔中以固定锁骨髓针1，优选地，锁骨髓针1的长度为30-70mm，髓针部1-3的顶部直径为3-7mm，髓针部1-3的根部直径8-14mm，同时锁骨髓针1根据患者自身锁骨髓腔设计一定的弧度，弧度范围为5-35°。

具体地，锁骨髓针1的球头1-1与自锁帽2、胸锁支架3、外衬9以及内衬10互相配合，形成能够恢复患者胸锁关节运动的假体结构，其中球头1-1与外衬9以及内衬10直接接触，球头1-1的直径根据患者自身锁骨直径决定，为10-18mm；颈部1-2为髓针部1-3与球头1-1的过渡部分，直径为6-12mm，长度为3-8mm。

本实施例中，自锁帽2为钛合金材质，如附图3所示，自锁帽2通过螺纹联接方式与胸锁支架3安装配合，内衬10放入胸锁支架3的匹配部分，外衬9放在自锁帽2的弧形部2-2中，内衬10与外衬9中间是锁骨髓针1的球头1-1，同时锁骨髓针1的颈部1-2从自锁帽2中通孔一2-1穿出，且颈部1-2与通孔一2-1的边缘留有空隙，因此锁骨髓针1与自锁帽2以及胸锁支架3可以进行以球头1-1中心为原点的相对转动，且转动角度大于患者自身锁骨转动角度。

自锁帽2中的通孔一2-1的内径尺寸为10-20mm，长度为1-2mm；弧形部2-2尺寸为16-22mm，长度为3-6mm，倒角为R1-R3mm；内螺纹2-3为M18-M24mm，螺纹部分长度为4-8mm；自锁帽2最大外径为22-30mm，自锁帽3总长度大为8-14mm。可选实施例中，自锁帽2侧面加一个销钉孔，该销钉孔用作防止假体安装后自锁帽2反向旋转导致的假体脱出，该销钉孔设定在内螺纹2-3螺纹段的中间部位，朝向身体前侧，便于术中安装和假体加工。自锁帽2在术中方便安装，同时方便以后翻修时拆卸。

如附图4所示，胸锁支架3为钛合金材料，3D打印成型，外螺纹3-1与自锁帽2的内螺纹2-3配合，内衬9安装在胸锁支架3的髓针安装部3-2中，外衬10安装在自锁帽2中，与底衬9接触，构成胸锁关节运动结构，胸锁支架3的外螺纹3-1的螺纹长度为4-8mm，直径为M18-M24mm，胸锁支架3的髓针安装部3-2尺寸与内衬10相同。

其中，凹槽一3-4与胸骨压板4以及卡块6配合安装，同时钛合金编织带5放入卡块6中，构成胸肋之间的柔性联接，重建胸肋关节的微动结构；胸骨髓针3-6插入患者切除肿瘤后剩余的胸骨体中，胸髓针段设计有3个通孔二3-7，术中医生打钉穿过通孔二3-7以防止假体向上脱出。胸骨髓针3-6的两侧设计为锯齿形，为术中涂抹骨水泥安装增加把持力，防止脱出。胸骨髓针3-6长度为35-90mm，髓针根部宽为14-18mm，厚度为4-6mm，胸骨髓针3-6的顶部宽为12-16mm，厚度为3.5-5.5mm。截骨段部分轮廓参照患者自身骨质修整，胸锁支架3主体中间设有3个通孔二3-3，通孔二3-3除了减重以外，同时能够增加假体两侧的皮肤以及纵隔组织长在一起的几率，提高假体的稳定性。

胸骨压板4的材料为钛合金，附图5(a)为正视图，附图5(b)为半剖示图，胸骨压板4与胸锁支架3通过两螺钉连接，且胸骨压板4可以正好卡在胸锁支架3的凹槽一3-4部分；卡块6可以放入胸骨压板4的卡槽一4-3中；卡槽一4-3的尺寸根据卡块6尺寸决定。钛合金编织带5与卡块6配合，穿过胸骨压板4的通槽一4-1，通槽一4-1的尺寸根据钛合金编织带5的直径以及距离调整，大于钛合金编织带5尺寸0.5-1mm左右。

本实施例中，钛合金编织带5由3根钛合金编织丝构成的，钛合金编织带5的两侧为钛合金球头，两侧球头分别固定在两侧卡块6中，配合两侧压板(胸骨压板4和肋骨压板7以及肋骨板8和胸锁支架3构成恢复胸肋关节运动的假体结构，钛合金编织带5的球头直径为丝直径的1.3倍，长度以及直径根据患者需要定制。

附图6中，卡块6为高分子量聚乙烯材料，钛合金编织带5两侧球头卡入球头卡槽6-1中，球头卡槽6-1的尺寸根据钛合金编织带5的球头直径决定，通常其直径大小在1-2mm范围内，卡块6的长为8-13mm，宽为4-8mm，厚为2.5-5mm。卡块6放在胸锁支架3的凹槽一3-4中，也放在肋骨板8中的凹槽二8-3中，两边分别固定钛合金编织带5的一侧，形成恢复胸肋关节的运动的结构。

更具体地，肋骨压板7为钛合金材料，附图7(a)为正视半剖图，附图7(b)为左视图，附图7(c)为仰视图，肋骨压板7与肋骨板8、钛合金编织带5以及卡块6配合，将卡块6放入肋骨压板7的卡槽二7-1中，卡槽二7-1的尺寸与卡块6相同。从卡块6中穿出的钛合金编织带5穿过通槽二7-2，与另外一侧的胸锁支架3中的卡块6配合，完成胸骨假体与肋骨板8的连接。肋骨压板7与肋骨板8通过两螺钉连接，凹槽三7-3与肋骨板8中凸台8-1匹配，用于肋骨板8和肋骨压板7的定位以及固定，凹槽三7-3的厚度为1-2mm，凹槽三7-3的长小于肋骨压板7总长2-6mm，凹槽三7-3的宽度大于螺纹直径2-6mm，肋骨压板7完全两侧对称。

另外，肋骨板8的材质为钛合金，材料可折弯，通过术前模拟将肋骨板8折弯至贴合患者肋骨，如附图8所示，凸台8-1上对称分布两螺钉孔8-2，通过两螺钉孔8-2将肋骨板8与肋骨压板7装配，凸台8-1起定位作用，凸台8-1的尺寸与肋骨压板7凹槽三7-2尺寸相同，螺钉孔8-2尺寸根据实际情况设计。凹槽二8-3与卡块6匹配，尺寸与卡块6相同。肋骨板8与肋骨通过自锁皮质骨螺钉联接，环抱结构8-4将肋骨板安装好后，环抱结构8-4折弯至刚好将肋骨环抱，增加肋骨板8的安装稳定性。

如附图9所示，外衬9的材质为高分子量聚乙烯，外衬9放在自锁帽2中，外衬9大小与自锁帽2中弧形部2-2相同，外衬9与底衬10的主要作用在于隔开锁骨髓针1球头1-1与胸锁支架3的直接接触，将金属之间的摩擦改为金属与聚乙烯的摩擦，高分子量聚乙烯的磨损率很小。如附图10所示，内衬10的材料为高分子量聚乙烯，内衬10安装在胸锁支架3中。

如附图1所示，假体的安装过程为：先将胸锁支架3的胸骨髓针3-6插入胸骨体剩余骨质中，涂抹骨水泥，并且打入三个肋骨钉，使三个肋骨钉通过胸骨髓针3-6的三个通孔二3-7，使胸锁支架3能够固定将内衬10放入胸锁支架3中，将外衬9放入自锁帽2中，将二者一起穿入锁骨髓针1的髓针部1-3；然后将锁骨髓针1的髓针部1-3插入锁骨剩余骨质中，接着将锁骨髓针1的球头1-1放入内衬10中，将自锁帽2与胸锁支架3通过螺纹拧紧，另一侧用同样方式安装固定。接着将卡块6放在肋骨板8上，将钛合金编织带5一侧的球头放入卡块6中，在将卡块6放入肋骨压板7上对应位置，将肋骨压板7以及其中的卡块6一同通过螺钉固定在肋骨板8上，将肋骨板8通过肋骨钉固定在第一肋左侧肋骨上合适位置；将卡块6安装在胸锁支架3上的对应部位，将钛合金编织带5的另外一侧球头放入安装在胸锁支架3上的卡块6中，再将另一个相同的卡块6放入胸骨压板4的对应位置，将胸骨压板4放在胸锁支架3上，通过两侧螺钉连接固定，其余的肋骨以同样方式固定安装，能够恢复胸肋关节的微动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。