[发明专利]一种3D打印个体化保留部分髋臼的钛合金半骨盆假体

说明书

本发明公开了一种3D打印个体化保留部分髋臼的钛合金半骨盆假体，包括与骶骨匹配的假体接触面、与剩余髋臼匹配的假体接触面及连接上述两假体接触面的柱形结构；其中与骨组织贴合的接触面上设计有多孔状结构、外有包边，中间有两个螺钉钉孔，可利用螺钉固定假体和相邻的骨组织，从而获得早期稳定并达到远期稳定。本发明根据前期采集的影像学数据设计出假体接触面，能够分别完美地与患者骶骨及剩余髋臼匹配，柱形结构通过有限元力学分析和拓扑结构进行了优化设计。本发明针对未发育成年的患者髋臼肿瘤切除后残余髋臼重建需求而设计，在重建后能够通过恢复髋臼结构获得较好的髋关节功能。

技术领域

本发明涉及医用内固定植入物制造，具体涉及一种3D打印个体化保留部分髋臼的半骨盆假体。

背景技术

骨盆是大量肌肉的起止点，彼此有丰富的交通血管并且缺乏天然的组织屏障，发生于骨组织的恶性肿瘤可轻易穿破骨质进入软组织，而来自软组织的肿瘤也能较容易地侵犯骨骼。骨盆肿瘤分为原发性肿瘤和转移瘤，前者主要以软骨肉瘤、骨肉瘤和尤文肉瘤多见；转移瘤常见于乳腺癌、甲状腺癌、肾癌、前列腺癌和肺癌等恶性肿瘤骨转移。由于骨盆解剖结构复杂、位置较深，因此骨盆肿瘤常常隐匿起病。患者从第一次出现症状到就诊并明确诊断往往时间较长。

外科切除是目前治疗骨盆恶性肿瘤的主要手段。手术切除范围主要取决于肿瘤的生长部位和侵袭范围，在此基础上再考虑切除后骨盆的重建。Enneking将骨盆肿瘤切除术分为4型，其对选择重建方式具有很好的指导意义。在下列两种情况均应该考虑重建：(1)切除后造成髋臼与骶骨的连续性中断；(2)切除造成髋臼缺失。

髋臼缺失引发髋关节功能受损，需要植入人工关节假体来重建髋关节功能。骨盆肿瘤切除后重建方法可归结为三大类：生物性重建、复合重建和假体机械性重建。近年来，更倾向于采用人工半骨盆假体重建骨盆肿瘤切除后的骨缺损。人工半骨盆假体种类繁多，而且称谓各异，尚无统一的规范，例如：定制部分骨盆假体、可调式人工半骨盆假体、翼板状定制人工半骨盆假体、组配式人工半骨盆假体。与其他重建方法相比，人工半骨盆假体重建可获得早期稳定，保留较好的髋关节功能。为获得良好的力学重建，实现假体与患者残存骨盆较好的匹配，可借助计算机辅助设计技术进行假体设计。中国专利CN110811935 A公开了一种3D打印半骨盆假体，借助计算机辅助设计技术，为骨盆肿瘤的切除、个体化骨盆假体的设计和制造提供相对准确的参数，提高切除和重建的精确性。从而解决了针对髋臼缺失的人工半骨盆假体在临床应用存在的感染率较高、远期易出现假体松动、螺钉松动和疲劳断裂等并发症的问题，并且使得髋臼杯结构的中心准确定位于原髋臼中心位置，从而获得良好的髋关节功能。

在骨骼发育不成熟的儿童和青少年中，累及髋臼的肿瘤相比成年人同部位肿瘤有其自身的特异结构。儿童和青少年的髋臼结构中存在“Y”型软骨。“Y”型软骨是位于髋臼底部髂骨、坐骨和耻骨交界处的生长板，是髋关节的次级骨化中心，在13至14岁时髂骨、坐骨和耻骨三骨在髋臼处仍借助“Y”型软骨相隔，在16至18岁时三骨愈合。研究表明，“Y”型软骨在髋臼中起到了肿瘤天然屏障的作用。外科手术可以利用这一屏障，借助计算机辅助导航手术系统或3D打印导板，采用经“Y”型软骨的精确截骨，在安全切除肿瘤的同时又最大限度地保留未受影响的髋臼成分。

但目前设计的半骨盆假体都是针对成年人，并且都是针对髋臼全部切除后的重建，而儿童由于骨骼发育不成熟，骨盆结构与成人有一定差异，加之儿童累及髋臼的骨盆肿瘤往往采用经“Y”型软骨的精确截骨，从而保留了仍可以继续生长发育的部分髋臼。因此针对未发育成年的患者累及髋臼的骨盆肿瘤，设计能够适应重建骨盆(髋关节)局部动态变化的假体是目前亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印个体化保留部分髋臼的钛合金半骨盆假体，该半骨盆假体体积小、重量轻，植入后不易出现感染等并发症，可以快速重建并恢复髋关节功能，且提高未发育成年的患者在累及髋臼的骨盆肿瘤切除后的重建效果。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：