本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種固定骨骼的聚臏器。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車交通工具不斷普及，隨之而來，事故不斷頻發(fā)。髕骨骨折則是事故中的常見狀況，髕骨是人體中最大的籽骨，也是膝關(guān)節(jié)的一個(gè)組成部分，具有保護(hù)膝關(guān)節(jié)，增強(qiáng)四頭肌肌力，伸直膝關(guān)節(jié)滑車的作用。髕骨骨折若治療不當(dāng)會(huì)引起關(guān)節(jié)僵硬或創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，嚴(yán)重影響膝關(guān)節(jié)的功能。因此治療中應(yīng)盡量使髕骨保持完整的關(guān)節(jié)面，其內(nèi)外側(cè)分別與股骨內(nèi)外髁前面形成關(guān)節(jié)而恢復(fù)平整，減少髕股骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

在臨床中影響髕骨骨折愈合的影響因素是多方面的，而固定的牢固程度和血供是兩個(gè)重要的影響因素。如果在髕骨骨折后未得到整復(fù)和固定，整復(fù)位置不良、固定不恰當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致骨折斷端在重疊、旋轉(zhuǎn)、成角狀態(tài)下連接而引起肢體功能障礙。在髕骨骨折愈合過程中骨折局部的血液供應(yīng)是起決定性的因素，特別是骨外膜的血運(yùn)，所以說如何保證對(duì)髕骨骨折斷端的血液供應(yīng)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的方向。

在治療中固定受傷髕骨是最重要的步驟。固定是因?yàn)楣钦酃趋缽?fù)位后，因不穩(wěn)定，容易發(fā)生再移位，因此要采用不同的方法將其固定在滿意的位置，使其逐漸愈合。髕骨骨折常用的固定方法有體內(nèi)固定法和體外固定法。在內(nèi)固定中，有一種鎳鈦形狀記憶合金材料，它在0～5攝氏度可以隨意加工塑性，放入 40攝氏度環(huán)境中，會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到未變形的形狀，并且恢復(fù)到原來的硬度。鎳鈦記憶合金還具有良好的生物相容性，并有超彈性，耐腐蝕等特點(diǎn)。

中國(guó)專利“2015207474634髕骨爪”提供了一種由記憶合金板材制成的方便髕骨骨折手術(shù)器械著力的內(nèi)固定裝置。此裝置有弧形固定面，和固定面四周分別外伸的鉤狀固定爪組成。使用時(shí)能夠?qū)钦蹓K提供足夠的壓力，保證固定的可靠性，固定面、鉤狀固定爪依靠記憶金屬的收縮與髕骨保持曲率的一致，保證良好的貼合性，同時(shí)爪上留有臺(tái)階，方便髕骨骨折手術(shù)器械著力。該專利所述的裝置，是一種工廠化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)裝置，其鉤狀固定爪的大小、位置與數(shù)目，由于人體的差異性、損傷部位形態(tài)的隨機(jī)性，使得植入體常常不能滿足臨床使用要求，如果個(gè)性化定制，則其生產(chǎn)周期過長(zhǎng)，影響患者治療。其弧形固定面采用板的形式，固定時(shí)其與髕骨弧面緊密貼合，阻礙周圍組織對(duì)骨折斷端的血液供應(yīng)，影響髕骨骨折的恢復(fù)速度。且其髕骨爪在骨骼愈合后，要二次手術(shù)將其取出，會(huì)對(duì)病人造成二次傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種聚臏器，所述聚臏器能對(duì)髕骨進(jìn)行固定，修復(fù)骨骼。所述聚臏器為相互連通的多孔結(jié)構(gòu)，包括：固定面，所述固定面的曲率與髕骨的曲率相匹配；固定爪，所述固定爪發(fā)散狀設(shè)置在固定面相對(duì)的端部。

進(jìn)一步，所述固定面為條狀的半環(huán)形，所述條狀是指半環(huán)形的軸向長(zhǎng)度窄，沿著周向呈條狀；所述固定爪的首端間隔設(shè)置在半環(huán)形的周向缺口的兩端上，所述固定爪的尾端呈鉤狀且朝向固定面。

進(jìn)一步，所述固定爪的數(shù)量不少于4個(gè)，固定爪的數(shù)量和分布由髕骨骨折的部位和骨折塊的數(shù)量而確定。

進(jìn)一步，所述固定爪的數(shù)量為5個(gè)；在固定面周向缺口的一端上設(shè)置3 個(gè)固定爪，在固定面周向缺口的另一端上設(shè)置2個(gè)固定爪。

進(jìn)一步，所述聚臏器的材料為形狀記憶合金。

進(jìn)一步，所述形狀記憶合金為鎳鈦合金。

進(jìn)一步，所述聚臏器由3D打印制成。

進(jìn)一步，所述多孔結(jié)構(gòu)的孔徑的尺寸為200μm-3000μm孔隙率60％-90％。

進(jìn)一步，所述孔徑的尺寸為600μm；所述孔隙率為80％。

進(jìn)一步，所述多孔結(jié)構(gòu)的孔形狀為多面體、球體或不規(guī)則形狀。

本實(shí)用新型的目的就是采用多孔結(jié)構(gòu)技術(shù)，配合受損骨骼位置、尺寸及形狀，快速制造的一種應(yīng)用于髕骨骨折的聚臏器。所述聚臏器能夠解決髕骨骨折的隨機(jī)性與斷端的血液供應(yīng)；并且后期可無需取出，避免二次傷害。

本實(shí)用新型的聚臏器可以因人而異，它既能固定骨折病人碎裂的骨骼，又能很好的滿足人體的差異性、損傷部位形態(tài)的隨機(jī)性的需求。并且由于所述聚臏器具有中空的多孔結(jié)構(gòu)，安裝之后不會(huì)妨礙身體組織向骨折斷端的修復(fù)因子的供應(yīng)，還可以讓身體組織長(zhǎng)在其內(nèi)部，這樣可以讓其與骨骼固定的更為牢固。具有多孔結(jié)構(gòu)的聚臏器可不需要二次手術(shù)將其取出，且其質(zhì)量輕，與傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)比，其減重可達(dá)70％以上，不會(huì)對(duì)病人造成不適感。所述聚臏器對(duì)粉碎性骨折具有特殊優(yōu)越性，為最大限度的保留骨骼提供了一種有效的途徑。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型的聚臏器，貼合患者受損骨骼的曲線，根據(jù)生物力學(xué)特點(diǎn)設(shè)計(jì)，利用鎳鈦合金形狀記憶的特點(diǎn)，能夠多方向、向心性和持續(xù)自動(dòng)的向骨折端施加聚合壓力，從而使骨折區(qū)域復(fù)位和固定。聚臏器的中空的多孔結(jié)構(gòu)，不妨礙骨骼組織的生長(zhǎng)且有利于骨折端的血液供應(yīng)；同時(shí)聚臏器的彈性模量可以通過改變多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率改變，以匹配適應(yīng)不同骨密度的患者，減小或避免應(yīng)力遮擋現(xiàn)象。多孔結(jié)構(gòu)的聚臏器適用于絕大部分髕骨骨折，安裝操作簡(jiǎn)便，手術(shù)時(shí)間短，對(duì)機(jī)體影響小，避免二次傷害，內(nèi)固定牢靠、穩(wěn)固，術(shù)后并發(fā)癥少，對(duì)骨折愈合有益，是一種修復(fù)髕骨骨折的理想途徑。

進(jìn)一步，聚臏器根據(jù)CT掃描三維建模，使用3D打印快速制造，不僅提高了速度，還能夠私人定制，根據(jù)每個(gè)人的情況不同，設(shè)計(jì)出符合不同對(duì)象的聚臏器。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的聚臏器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型的聚臏器的一種安裝方式的示意圖。

其中，1-固定面；2-固定爪。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其中相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。

本實(shí)用新型針對(duì)髕骨的固定提出了一種聚臏器。如圖1所示，所述聚臏器包括：固定面1及固定爪2，所述固定面1的曲率與髕骨的曲率相匹配；所述固定爪2發(fā)散狀設(shè)置在固定面1相對(duì)的端部。固定爪的數(shù)量和分布情況可根據(jù)髕骨骨折的部位和骨折塊的數(shù)量而進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，由3D打印快速實(shí)現(xiàn)個(gè)體化。使用時(shí)，固定面1位于髕骨的外側(cè)，固定爪2則來包裹住受傷的髕骨。所述固定面1的曲率可以通過對(duì)病人髕骨的CT三維圖像所顯示的實(shí)際曲率進(jìn)行確定。從而保證所述聚臏器的三維模型與病人髕骨的尺寸、大小及弧度相匹配，同時(shí)也適宜病人髕骨的碎裂情況。

在圖1中，所述固定面1為條狀的半環(huán)形，所述條狀是指半環(huán)形的軸向長(zhǎng)度窄，沿著周向呈條狀；所述固定爪2的首端間隔設(shè)置在半環(huán)形的周向缺口的兩端上，所述固定爪2的尾端呈鉤狀且朝向固定面1。此種形狀的聚臏器與人體的髕骨十分貼近，并且固定牢固。當(dāng)然前面所述半環(huán)形的弧度并不限于180°，也可以小于或者大于180°，只要與所要固定的髕骨相匹配、易于固定且固定牢固就行。所述固定爪2的數(shù)量不少于4個(gè)。優(yōu)選地，所述固定爪2的數(shù)量為 5個(gè)。5個(gè)固定爪的優(yōu)點(diǎn)是：能很好的保證聚臏器同其所要固定的髕骨之間相對(duì)位置的穩(wěn)定性，令所述聚臏器穩(wěn)定的固定碎裂的髕骨。更優(yōu)選地，在固定面 1周向缺口的一端上設(shè)置3個(gè)固定爪2，在固定面1周向缺口的另一端上設(shè)置2個(gè)固定爪2。當(dāng)然，所述固定面1的軸向及周向長(zhǎng)度應(yīng)由髕骨的外形大小來確定；所述固定爪2與固定面1的相對(duì)位置以及固定爪2的數(shù)量，也應(yīng)視病人髕骨骨折的部位及碎裂情況而定。

在上述實(shí)施方式中，所述聚臏器的材料為形狀記憶合金。利用形狀記憶合金的特點(diǎn)，能夠多方向、向心性和持續(xù)自動(dòng)的向骨折端施加聚合壓力，從而使骨折區(qū)域復(fù)位和固定。所述聚臏器可以因人而異，它既能固定骨折病人碎裂的骨骼，又能很好的滿足人體的差異性、損傷部位形態(tài)的隨機(jī)性的需求，貼合患者受損骨骼的曲線，符合生物力學(xué)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。優(yōu)選地，所述形狀記憶合金為鎳鈦形狀記憶合金。該材料具有優(yōu)秀的生物相容性，術(shù)后可無需取出，使用中不會(huì)對(duì)病人造成不適感。

如圖2所示，在手術(shù)中使用所述聚臏器時(shí)，先將聚臏器放入5攝氏度左右生理鹽水中浸泡，使其變軟，從而易于改變聚臏器的形狀，將聚臏器環(huán)抱于受傷骨骼的表面。再使用溫度為40攝氏度左右的熱生理鹽水，使聚臏器根據(jù)記憶恢復(fù)原來的形狀，并迅速的抓緊并牢固的固定在受傷骨骼的表面。在聚臏器與受傷骨骼固定牢固后，可對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的屈伸運(yùn)動(dòng)，檢查聚臏器的牢固程度；還可以采用冰鹽水冷敷聚臏器，對(duì)聚臏器的固定形狀進(jìn)行調(diào)整，直至固定程度達(dá)到要求。之后可進(jìn)行縫合。

優(yōu)選地，所述固定面1及固定爪2均為相互聯(lián)通的多孔結(jié)構(gòu)，多孔結(jié)構(gòu)的孔徑的尺寸為200μm-3000μm，孔隙率60％-90％。采用上述孔徑的優(yōu)點(diǎn)是：所述多孔結(jié)構(gòu)具有多孔聯(lián)通及高孔隙率，有利于骨骼及細(xì)胞的長(zhǎng)入，能夠提供足夠的骨長(zhǎng)入量，滿足臨床需要。所述聚臏器能夠解決髕骨骨折的隨機(jī)性與斷端的血液供應(yīng)，由于所述聚臏器具有中空的多孔結(jié)構(gòu)，安裝之后不會(huì)妨礙骨骼組織的生長(zhǎng)且有利于骨折端的血液供應(yīng)及身體組織向骨折斷端的修復(fù)因子的供應(yīng)，還可以讓身體組織長(zhǎng)在其內(nèi)部，這樣可以讓其與骨骼固定的更為牢固。所述聚臏器對(duì)粉碎性骨折具有特殊優(yōu)越性，為最大限度的保留骨骼提供了一種有效的途徑。多孔結(jié)構(gòu)的聚臏器適用于絕大部分髕骨骨折，安裝操作簡(jiǎn)便，手術(shù)時(shí)間短，后期可無需取出，對(duì)機(jī)體影響小，避免二次傷害，且其質(zhì)量輕，與傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)比，其減重可達(dá)70％以上，不會(huì)對(duì)病人造成不適感，內(nèi)固定牢靠、穩(wěn)固，術(shù)后并發(fā)癥少，對(duì)骨折愈合有益，是一種修復(fù)髕骨骨折的理想途徑。

優(yōu)選地，所述孔徑的尺寸為600μm；所述孔隙率為80％。并且所述多孔結(jié)構(gòu)的孔形狀為不規(guī)則形狀，例如多面體及球體。更優(yōu)選地，所述多面體是正十二面體，采用正十二面體形狀的孔結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：正十二面體可以提供多孔聯(lián)通的多級(jí)孔洞結(jié)構(gòu)，利于早起細(xì)胞的粘附、增殖，并具有很好的力學(xué)穩(wěn)定性。所述多孔結(jié)構(gòu)可以通過三維軟件對(duì)前述的聚臏器的三維模型進(jìn)行空間多孔結(jié)構(gòu)的生成得到，再通過3D打印機(jī)打印出來。

需要說明的是，雖然以上實(shí)施例以記憶合金以及治療手術(shù)所更優(yōu)選的鎳鈦合金來說明本實(shí)用新型，但顯然，采用其他材料也可以制成本實(shí)用新型的聚臏器，或者經(jīng)過3D打印來制造。這些技術(shù)方案也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。