專利名稱：數(shù)字化接骨板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及骨科醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字化接骨板。
背景技術(shù)：
接骨板是目前國(guó)內(nèi)外治療骨折最常用的內(nèi)固定器材。迄今為止，使用接骨板治療 骨折已有百余年的歷史，其治療原理為在骨折斷端處切口，放置接骨板，使接骨板橫跨骨折 位置，使用螺釘將接骨板固定于骨折遠(yuǎn)近兩端而使骨折斷端處的骨骼獲得有效固定。因此， 接骨板的結(jié)構(gòu)，均包括一與骨骼表面形狀相似的條形或拱形接骨板本體，該本體上開(kāi)設(shè)有 用于穿設(shè)螺釘?shù)穆葆斂?。但是，現(xiàn)有的接骨板，大多在其本體上間隔開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺釘孔，而治療過(guò)程中，一 般只需在骨折斷端處兩端釘入螺釘，因此有部分螺釘孔空置，這些空置的螺釘孔對(duì)接骨板 本體的結(jié)構(gòu)造成破壞，降低了本體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)形成了應(yīng)力集中區(qū)域，在術(shù)后活動(dòng)綜合 受力時(shí)易在這些空置螺釘孔位置形成接骨板彎折，甚至斷裂；尤其是若接骨板本體在骨折 斷端處或接近骨折斷端處設(shè)置有螺釘孔，由于骨折斷端處是應(yīng)力最易集中之處，則接骨板 彎折或斷裂發(fā)生幾率大大增加，使骨折病人傷口不易愈合，甚至再次骨折。為避免在螺釘孔位置發(fā)生接骨板彎折或斷裂，現(xiàn)有的做法一般是通過(guò)增強(qiáng)螺釘孔 周緣接骨板本體厚度等方法提高接骨板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。如申請(qǐng)?zhí)枮?00610069520. 3的中國(guó) 專利申請(qǐng)文獻(xiàn)即公開(kāi)了一種防斷裂接骨板，其結(jié)構(gòu)主要包括橫截面呈拱形或平板狀的接骨 板本體，所述接骨板本體上設(shè)置有供接骨螺釘穿過(guò)的螺釘孔，所述接骨板本體靠近骨頭的 側(cè)表面、靠近螺釘孔的接骨板本體邊緣設(shè)有沿接骨板本體邊緣走向的長(zhǎng)條狀凸起，所述長(zhǎng) 條狀凸起分別對(duì)應(yīng)于各自的螺釘孔。上述結(jié)構(gòu)的接骨板固然增強(qiáng)了本體在螺釘孔位置的結(jié) 構(gòu)強(qiáng)度，但是增加了接骨板在長(zhǎng)條狀凸起處的厚度，導(dǎo)致接骨板占體內(nèi)容積的增加，容易導(dǎo) 致周圍組織及皮膚張力增加，不利于傷口閉合；鋼板與骨折部位不貼合還可導(dǎo)致鋼板刺激 周圍組織及肌肉引起疼痛，不利于患骨活動(dòng)，影響骨骼功能的恢復(fù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種提高強(qiáng)度，減少斷裂發(fā)生 幾率，并減少對(duì)周圍肌肉、軟組織刺激的接骨板。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案數(shù)字化接骨板，它包括本體，所述本體開(kāi)設(shè)有螺釘孔，所述本體包括設(shè)置于對(duì)應(yīng)骨 折斷端的支撐段，以及自所述支撐段各端部分別向骨折斷端遠(yuǎn)近兩側(cè)延設(shè)的連接段，所述 螺釘孔均開(kāi)設(shè)于所述連接段，所述連接段的厚度小于所述支撐段，所述本體底面為與骨骼 表面相匹配的弧面，所述本體頂面自所述支撐段向所述連接段平滑過(guò)渡。本實(shí)用新型包括如下進(jìn)一步技術(shù)方案。所述本體在開(kāi)設(shè)有螺釘孔的區(qū)域的寬度大于未開(kāi)設(shè)螺釘孔的區(qū)域的寬度。其中，所述螺釘孔開(kāi)設(shè)于所述連接段內(nèi)靠近所述本體端部的位置。[0011]根據(jù)以上所述的，所述螺釘孔為錐螺紋孔。本實(shí)用新型有益效果為本實(shí)用新型的數(shù)字化接骨板包括本體，所述本體開(kāi)設(shè)有 螺釘孔，所述本體包括設(shè)置于對(duì)應(yīng)骨折斷端的支撐段，以及自所述支撐段各端部分別向骨 折斷端遠(yuǎn)近兩側(cè)延設(shè)的連接段，所述螺釘孔均開(kāi)設(shè)于所述連接段，所述連接段的厚度小于 所述支撐段，所述本體底面為與骨骼表面相匹配的弧面，所述本體頂面自所述支撐段向所 述連接段平滑過(guò)渡；由于貼合于骨折斷端的所述支撐段無(wú)螺釘孔，其結(jié)構(gòu)未受破壞，強(qiáng)度得 到保證，在內(nèi)固定術(shù)后活動(dòng)綜合受力時(shí)受力良好，不易彎折斷裂，減少了再發(fā)骨折、骨折不 愈合等并發(fā)癥的發(fā)生，有利于患者肢體功能的恢復(fù)；且由于連接段的厚度小于所述支撐段， 接骨板占體內(nèi)容積減少，從而減少了對(duì)周圍肌肉、軟組織刺激。

利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的 任何限制。附圖1是本實(shí)用新型的數(shù)字化接骨板的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實(shí)用新型的數(shù)字化接骨板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖1和圖2中包括1-本體11——支撐段12——連接段2——螺釘孔。
具體實(shí)施方式
數(shù)字化接骨板，它包括本體1，所述本體1開(kāi)設(shè)有螺釘孔2，所述本體1包括設(shè)置于 對(duì)應(yīng)骨折斷端的支撐段11，以及自所述支撐段11各端部分別向骨折斷端遠(yuǎn)近兩側(cè)延設(shè)的 連接段12，所述螺釘孔2均開(kāi)設(shè)于所述連接段12，所述連接段12的厚度小于所述支撐段 11，所述本體1底面為與骨骼表面相匹配的弧面，所述本體1頂面自所述支撐段11向所述 連接段12平滑過(guò)渡。本實(shí)用新型所述的接骨板在使用過(guò)程中，所述本體1貼于骨折骨骼表面，所述支 撐段11貼于骨折斷端處，所述連接段12分別貼于骨折斷端遠(yuǎn)近端的骨骼表面，并通過(guò)螺釘 將所述連接段12分別固定于骨折斷端遠(yuǎn)近端的骨骼，從而使骨折骨骼固定，最大程度恢復(fù) 骨折斷端的平整性，牢固固定，提供骨骼早期活動(dòng)鍛煉所需的穩(wěn)定性，避免關(guān)節(jié)制動(dòng)導(dǎo)致的 骨折并發(fā)癥的發(fā)生，最大程度恢復(fù)關(guān)節(jié)的功能。由于貼合于骨折斷端的所述支撐段11無(wú)螺釘孔2，其結(jié)構(gòu)未受破壞，強(qiáng)度得到保 證，在內(nèi)固定術(shù)后活動(dòng)綜合受力時(shí)受力良好，不易彎折斷裂，減少了再發(fā)骨折、骨折不愈合 等并發(fā)癥的發(fā)生，有利于患者肢體功能的恢復(fù)；且由于連接段12的厚度小于所述支撐段 11，接骨板占體內(nèi)容積減少，從而減少了對(duì)周圍肌肉、軟組織刺激。本實(shí)用新型的接骨板采用包括以下步驟的方法制備a、數(shù)據(jù)采集，采集骨骼的數(shù) 字影像學(xué)資料，并輸入計(jì)算機(jī)；b、建模，利用采集的骨骼數(shù)字影像學(xué)資料建立骨骼三維模 型，利用成形控制軟件設(shè)計(jì)與所述骨骼三維模型匹配的接骨板三維模型，得到接骨板三維模型的輪廓數(shù)據(jù)；C、指令轉(zhuǎn)換，根據(jù)接骨板三維模型的輪廓數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)控加工設(shè)備的加工 指令，并將所述加工指令輸出至數(shù)控加工設(shè)備；d、接骨板成型，數(shù)控加工設(shè)備根據(jù)所述加工 指令，利用快速成型技術(shù)制備與所述接骨板三維模型相匹配的接骨板。其中，所述骨骼數(shù)字影像學(xué)資料包括薄層螺旋CT掃描數(shù)據(jù)等數(shù)字化影像系統(tǒng)等 采集的數(shù)據(jù)，目前，數(shù)字化X線影像系統(tǒng)及數(shù)字化腦電采集系統(tǒng)已達(dá)成熟，在腦外科、脊柱 外科、口腔外科、肝膽外科、乳腺外科、胸外科等逐步應(yīng)用于臨床，因此，這里不贅述骨骼數(shù) 字影像學(xué)資料的采集原理和具體過(guò)程。其中，所述的數(shù)控加工設(shè)備可以是數(shù)控車床、數(shù)控沖床，或者是激光熔覆快速成型 設(shè)備等其它類型的數(shù)控加工設(shè)備，這些數(shù)控加工設(shè)備在根據(jù)三維零件模型進(jìn)行數(shù)控加工的 復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件快速成型制造領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)成熟，其加工精度和加工速度足以滿足本實(shí)用新 型的接骨板快速成型制造。這里亦不再贅述所述數(shù)控加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理。本實(shí)用新型所述本體1在開(kāi)設(shè)有螺釘孔2的區(qū)域的寬度大于未開(kāi)設(shè)螺釘孔2的區(qū) 域的寬度。增大所述連接段12開(kāi)設(shè)有螺釘孔2的區(qū)域的寬度，一方面增強(qiáng)了該區(qū)域的結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度，另一方面增加了連接段12與骨骼的貼合面積，提高了連接穩(wěn)固性。其中，所述螺釘孔2開(kāi)設(shè)于所述連接段12內(nèi)靠近所述本體1端部的位置。其中，所述螺釘孔2為錐螺紋孔。以此來(lái)加強(qiáng)螺釘與本體1之間的連接穩(wěn)定性，使 螺釘不會(huì)發(fā)生松動(dòng)的現(xiàn)象，從而加快斷骨的恢復(fù)在本實(shí)用新型的接骨板的制備方法中，所述步驟b的“生成與所述骨骼三維模型 匹配的接骨板三維模型”，具體為，利用有限元技術(shù)分析骨骼不同部位的應(yīng)力特點(diǎn)，取得各 部位的力學(xué)參數(shù)，根據(jù)所述力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)所述接骨板的支撐段11和連接段12形態(tài)，設(shè)計(jì)螺 釘孔2的數(shù)量和位置。其中，所述的有限元技術(shù)，是指利用數(shù)學(xué)近似的方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng) (幾何和載荷工況)進(jìn)行模擬。還利用簡(jiǎn)單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量 的未知量去逼近無(wú)限未知量的真實(shí)系統(tǒng)。有限元分析是使用有限元方法來(lái)分析靜態(tài)或動(dòng)態(tài) 的物理物體或物理系統(tǒng)。在這種方法中一個(gè)物體或系統(tǒng)被分解為由多個(gè)相互聯(lián)結(jié)的、簡(jiǎn)單、 獨(dú)立的點(diǎn)組成的幾何模型。在這種方法中這些獨(dú)立的點(diǎn)的數(shù)量是有限的，因此被稱為有限 元。由實(shí)際的物理模型中推導(dǎo)出來(lái)得平衡方程式被使用到每個(gè)點(diǎn)上，由此產(chǎn)生了一個(gè)方程 組。這個(gè)方程組可以用線性代數(shù)的方法來(lái)求解。有限元分析的精確度無(wú)法無(wú)限提高。元的 數(shù)目到達(dá)一定高度后解的精確度不再提高，只有計(jì)算時(shí)間不斷提高。有限元分析可被用來(lái) 分析比較復(fù)雜的、用一般地說(shuō)代數(shù)方法無(wú)法足夠精確地分析的系統(tǒng)，它可以提供使用其它 方法無(wú)法提供的結(jié)果。在實(shí)踐中一般使用電腦來(lái)解決在分析時(shí)出現(xiàn)的巨量的數(shù)和方程組。 在分析一個(gè)物體或系統(tǒng)中的壓力和變形時(shí)有限元分析是一種常用的手段。本接骨板制備方 法中，利用有限元技術(shù)分析骨骼不同部位的應(yīng)力特點(diǎn)，使設(shè)計(jì)的接骨板受力狀態(tài)與該部位 的骨骼應(yīng)力狀態(tài)相匹配，從而使接骨板最大限度地減小體內(nèi)所占容積而保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。其中，在所述步驟d之后還包括有以下步驟e、精加工，去除所述接骨板的毛刺， 進(jìn)行接骨板的表面處理。具體地，所述步驟e中，所述的表面處理包括表面拋光處理、亞光處理、粗洗和/或 精洗。經(jīng)精加工處理后的接骨板進(jìn)一步減少了對(duì)周圍肌肉和組織的刺激，同時(shí)合適的表 面粗糙度和表面致密度使接骨板與骨骼貼合良好，有利于骨骼生長(zhǎng)。
5[0034]較優(yōu)選地，所述步驟e之后還包括以下步驟f、封裝，將完成表面處理的接骨板進(jìn) 行滅菌消毒處理，并封裝。作為本接骨板制備方法的一種具體應(yīng)用，所述步驟d可以包括如下分步驟dl、胚 料制備，成型所述接骨板本體1粗胚，并在所述粗胚上預(yù)制螺釘孔2，形成預(yù)制件；d2、塑型， 利用數(shù)控加工設(shè)備對(duì)所述預(yù)制件進(jìn)行快速成型處理，去除余量，制備與所述接骨板三維模 型相匹配的接骨板。胚料的預(yù)制工序減少了數(shù)控加工設(shè)備的加工量，提高了加工效率，縮短了加工時(shí) 間，進(jìn)一步提高了本制備方法的適用性。當(dāng)然，如采用激光熔覆快速成型等快速成型方法，亦可無(wú)上述胚料預(yù)制工序，這主 要依采用的數(shù)控加工設(shè)備和快速成型方法而定，并不影響本實(shí)用新型的接骨板制備效果。本接骨板的制備方法將骨骼的數(shù)字影像學(xué)資料、骨骼三維模型生成、接骨板三維 模型設(shè)計(jì)與復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件快速成型技術(shù)相結(jié)合，以順利制備本發(fā)明所述的接骨板，使所 制備的接骨板適應(yīng)不同骨骼、骨骼的不同部位的需要。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用本發(fā)明制備一塊 所述的接骨板，骨骼三維模型的建立及接骨板三維模型的設(shè)計(jì)需用時(shí)5至8小時(shí)，接骨板胚 料成型需2至4小時(shí)，塑型需2至4小時(shí)，精加工3至6小時(shí)，消毒封裝不超過(guò)3小時(shí)，整體 用時(shí)不超過(guò)30小時(shí)，完全適用于接骨板的快速制造。以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述 的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.數(shù)字化接骨板，它包括本體，所述本體開(kāi)設(shè)有螺釘孔，其特征在于所述本體包括設(shè) 置于對(duì)應(yīng)骨折斷端的支撐段，以及自所述支撐段各端部分別向骨折斷端遠(yuǎn)近兩側(cè)延設(shè)的連 接段，所述螺釘孔均開(kāi)設(shè)于所述連接段，所述連接段的厚度小于所述支撐段，所述本體底面 為與骨骼表面相匹配的弧面，所述本體頂面自所述支撐段向所述連接段平滑過(guò)渡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化接骨板，其特征在于所述本體在開(kāi)設(shè)有螺釘孔的區(qū) 域的寬度大于未開(kāi)設(shè)螺釘孔的區(qū)域的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字化接骨板，其特征在于所述螺釘孔開(kāi)設(shè)于所述連接段 內(nèi)靠近所述本體端部的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的數(shù)字化接骨板，其特征在于所述螺釘孔為錐 螺紋孔。
專利摘要數(shù)字化接骨板，包括本體，本體包括支撐段，以及自支撐段各端部延設(shè)的連接段，螺釘孔均開(kāi)設(shè)于連接段，連接段的厚度小于支撐段，本體頂面自支撐段向連接段平滑過(guò)渡；由于貼合于骨折斷端的支撐段無(wú)螺釘孔，其結(jié)構(gòu)未受破壞，受力良好，不易彎折斷裂；且由于支撐段厚度減小，接骨板占體內(nèi)容積減少，減少了對(duì)周圍肌肉、軟組織刺激。
文檔編號(hào)A61B17/80GK201899557SQ20102066580
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者任紹東 申請(qǐng)人:任紹東