人工胸骨的制作方法

1.本实用新型涉及假体技术领域，具体而言，涉及一种人工胸骨。


背景技术：

2.人类的胸骨、肋骨以及胸椎共同形成骨性胸壁结构，对于保护人体胸腔内的心肺等重要器官起重要作用。由于胸骨肿瘤、纵膈肿瘤以及严重胸骨感染等原因往往需要手术治疗切除胸骨及相连的多根肋骨，引起大面积骨性胸壁缺如，胸廓的完整性、稳定性和对纵膈脏器的保护性遭到破坏，进而危及患者的生命。因此，对于一些由于胸壁肿瘤、纵隔肿瘤或严重胸骨感染而采取胸骨切除手术后造成有全胸骨缺如，通常会进行具有骨性胸壁功能重建。
3.目前临床胸壁重建采用的自体肌瓣、皮瓣、大网膜等自体组织虽具有来源广泛、取材方便、组织相容性好以及无异物反应等特点，但缺点是取材有限，破坏其它组织结构造成手术创伤，且自体组织的修复多偏向对缺损部位的覆盖，应用在胸壁上抗拉强度不足，刚性条件也不理想。
4.另一方面临床越来越多的采用人工材料进行胸壁重建，包括骨水泥和/或部分自体组织材料联合重建、聚四氟乙烯补片以及mma(甲基丙烯酸树脂)等人工材料，这些材料与身体组织的相容性好，但是存在造价高，强度不够的缺点。另外采用钢板、钛板、有机玻璃板、钢丝网等硬质材料，这些材料的强度高，对胸腔的保护性好，但是这类材料缝合固定困难，往往需要使用钢丝缝合或螺钉固定且易松动，并且这类硬质人工材料不易塑形及裁剪，而且材料的结构和连接方式，容易对周围软组织易造成损伤，限制了患者后期恢复正常的生活行动。
5.目前已有的用于胸骨骨架中的胸骨柄重建，胸骨柄是胸骨骨架中与锁骨连接的部位，通过底座分别与锁骨和肋骨连接，极大地限制了人工胸骨与肋骨以及人工胸骨与锁骨之间的自由度，病人往往一个较大的动作就会导致底座的断裂，甚至造成正常的锁骨及完好肋骨的磨损，增加病人的痛苦。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种人工胸骨，以解决相关技术中的人工胸骨和锁骨以及人工胸骨和肋骨之间的自由度较低的问题。
7.本实用新型提供了一种人工胸骨，人工胸骨包括：胸骨主体，具有胸骨连接部、胸锁连接部以及胸肋连接部，胸骨连接部位于胸骨主体的下端，胸锁连接部为可伸缩结构，胸锁连接部位于胸骨主体的上端的侧壁，胸肋连接部设置于胸骨主体的侧壁并位于胸锁连接部与胸骨连接部之间；锁骨连接件，锁骨连接件的一端与胸锁连接部连接，锁骨连接件的另一端与锁骨连接；肋骨连接件，肋骨连接件的一端与胸肋连接部连接，肋骨连接件的另一端与肋骨连接，肋骨连接件的长度可调。
8.进一步地，胸锁连接部包括伸缩段，伸缩段可沿胸锁连接部的延伸方向伸缩，伸缩
段包括丝状结构。
9.进一步地，丝状结构包括多个第一丝线和多个第二丝线，多个第一丝线和多个第二丝线一一对应设置，第一丝线和第二丝线均为波浪形结构，第一丝线的波峰对应第二丝线的波谷设置，第一丝线的波谷对应第二丝线的波峰设置。
10.进一步地，胸锁连接部还包括第一段和第二段，伸缩段位于第一段和第二段之间，第一段与胸骨主体连接，第二段与锁骨连接件连接，第一丝线的两端分别与第一段和第二段连接，第二丝线的两端分别与第一段和第二段连接。
11.进一步地，第一丝线和第二丝线的直径均在0.8mm至1.2mm之间；和/或，第一丝线和第二丝线的总数在15至25之间。
12.进一步地，肋骨连接件包括滑腔件和连杆，滑腔件的朝向胸骨主体的一端具有滑孔，连杆可活动地插设于滑孔，连杆的外壁与滑孔的孔壁密封配合，滑腔件与肋骨连接，连杆与胸肋连接部连接。
13.进一步地，肋骨连接件还包括密封圈，密封圈套设在连杆的外侧壁上并位于滑孔内，密封圈的外边沿和内边沿分别与滑孔的孔壁和连杆的外侧壁相抵接。
14.进一步地，胸锁连接部与锁骨连接件之间设置有第一关节，胸锁连接部与锁骨连接件通过第一关节可活动地连接；第一关节包括第一关节凹和第一球体，胸锁连接部的朝向锁骨连接件的一端具有第一关节凹，锁骨连接件具有凸出的第一球体，第一球体插设于第一关节凹。
15.进一步地，胸肋连接部与肋骨连接件之间设置有第二关节，胸肋连接部与肋骨连接件通过第二关节可活动地连接；第二关节包括第二关节凹和第二球体，胸肋连接部的朝向肋骨连接件的一端具有第二关节凹，肋骨连接件具有凸出的第二球体，第二球体插设于第二关节凹。
16.进一步地，胸骨主体具有减重孔；胸骨主体具有第一多孔结构；胸骨连接部具有第二多孔结构；胸骨主体的内侧面抛光处理；人工胸骨包括两个锁骨连接件，胸骨主体具有对称设置的两个胸锁连接部，两个锁骨连接件与两个胸锁连接部对应设置；胸骨主体具有对称设置的至少两个胸肋连接部。
17.应用本实用新型的技术方案，在该人工胸骨植入人体后，胸骨主体的胸骨连接部与人体的胸骨连接，锁骨连接件的一端与胸骨主体的胸锁连接部连接，锁骨连接件的另一端与锁骨连接，肋骨连接件的一端与胸骨主体的胸肋连接部连接，肋骨连接件的另一端与肋骨连接。由于胸锁连接部为可伸缩结构，利用胸锁连接部的伸缩结构可以增强胸骨与锁骨的自由度，并且肋骨连接件的长度可调，通过调节肋骨连接件的长度可以增强胸骨与肋骨的结合和微动，因此，人工胸骨与肋骨以及人工胸骨与锁骨之间的自由度均得到增强，从而实现更好的术后疗效及提供更好的术后活动效果。
附图说明
18.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1示出了本实用新型实施例提供的人工胸骨的结构示意图；
20.图2示出了本实用新型实施例提供的人工胸骨的又一结构示意图；
21.图3示出了本实用新型实施例提供的人工胸骨的侧视图。
22.其中，上述附图包括以下附图标记：
23.10、胸骨主体；11、胸骨连接部；12、胸锁连接部；121、伸缩段；1211、丝状结构；1212、第一丝线；1213、第二丝线；122、第一段；123、第二段；13、胸肋连接部；14、减重孔；
24.20、锁骨连接件；
25.30、肋骨连接件；31、滑腔件；311、滑孔；32、连杆；33、密封圈；
26.40、第一关节；41、第一关节凹；42、第一球体；
27.50、第二关节；51、第二关节凹；52、第二球体。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种人工胸骨，该人工胸骨包括胸骨主体10、锁骨连接件20以及肋骨连接件30。胸骨主体10具有胸骨连接部11、胸锁连接部12以及胸肋连接部13，胸骨连接部11位于胸骨主体10的下端，胸锁连接部12为可伸缩结构，胸锁连接部12位于胸骨主体10的上端的侧壁，胸肋连接部13设置于胸骨主体10的侧壁并位于胸锁连接部12与胸骨连接部11之间，锁骨连接件20的一端与胸锁连接部12连接，锁骨连接件20的另一端与锁骨连接，肋骨连接件30的一端与胸肋连接部13连接，肋骨连接件30的另一端与肋骨连接，肋骨连接件30的长度可调。
30.应用本实用新型的技术方案，在该人工胸骨植入人体后，胸骨主体10的胸骨连接部11与人体的胸骨连接，锁骨连接件20的一端与胸骨主体10的胸锁连接部12连接，锁骨连接件20的另一端与锁骨连接，肋骨连接件30的一端与胸骨主体10的胸肋连接部13连接，肋骨连接件30的另一端与肋骨连接。由于胸锁连接部12为可伸缩结构，利用胸锁连接部12的伸缩结构可以增强胸骨与锁骨的自由度，并且肋骨连接件30的长度可调，通过调节肋骨连接件30的长度可以增强胸骨与肋骨的结合和微动，因此，人工胸骨与肋骨以及锁骨之间的自由度均得到增强，从而实现更好的术后疗效及提供更好的术后活动效果。并且，由于人工胸骨与肋骨以及人工胸骨与锁骨之间的自由度均得到增强，进而不会造成胸骨主体10断裂。
31.在本实施例中，由于肋骨连接件30的长度可调，既能实现胸廓的重建，又可以在呼吸时进行胸腔容量大小的调节，减少术后呼吸压迫感的产生，实现胸腔呼吸的起伏和活动。
32.如图1所示，胸锁连接部12包括伸缩段121，伸缩段121可沿胸锁连接部12的延伸方向伸缩，伸缩段121包括丝状结构1211。采用伸缩段121使胸锁连接部12伸缩，具有结构简单的优点。
33.在本实施例中，丝状结构1211包括多个丝线，多个丝线呈弯曲丝状并可发生形变，进而实现伸缩段121的伸缩。
34.如图1所示，丝状结构1211包括多个第一丝线1212和多个第二丝线1213，多个第一丝线1212和多个第二丝线1213一一对应设置，第一丝线1212和第二丝线1213均为波浪形结构，第一丝线1212的波峰对应第二丝线1213的波谷设置，第一丝线1212的波谷对应第二丝线1213的波峰设置。采用第一丝线1212和第二丝线1213组成的丝状结构1211，可以增强空间的利用率，进而在有限的空间内设置足够数量的第一丝线1212和第二丝线1213，既能保持丝状结构1211的可伸缩性，又不会影响丝状结构1211的强度。
35.在本实施例中，丝状结构1211的第一丝线1212和第二丝线1213交错设置。
36.如图1所示，胸锁连接部12还包括第一段122和第二段123，伸缩段121位于第一段122和第二段123之间，第一段122与胸骨主体10连接，第二段123与锁骨连接件20连接，第一丝线1212的两端分别与第一段122和第二段123连接，第二丝线1213的两端分别与第一段122和第二段123连接。采用上述结构的胸锁连接部12，避免了第一丝线1212和第二丝线1213直接与锁骨连接件20和胸骨主体10连接，具有便于加工及便于连接的优点。
37.在本实施例中，丝状结构1211的外径与第一段122和第二段123的外径均相同。其中，丝状结构1211的外径指的是丝状结构1211所形成的圆柱的直径。
38.具体地，第一丝线1212和第二丝线1213的直径均在0.8mm至1.2mm之间，采用上述尺寸范围的第一丝线1212和第二丝线1213，既能够便于伸缩，又不会影响第一丝线1212和第二丝线1213的强度。若第一丝线1212和第二丝线1213的直径均小于0.8mm，则会影响第一丝线1212和第二丝线1213的强度，使第一丝线1212和第二丝线1213易发生断裂，若第一丝线1212和第二丝线1213的直径均大于1.2mm，则不便于伸缩。
39.其中，第一丝线1212和第二丝线1213的直径均可以为0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm以及0.8mm至1.2mm之间的任一值。在本实施例中，第一丝线1212和第二丝线1213的直径均为1mm。
40.需要说明的是，第一丝线1212和第二丝线1213的总数在15至25之间。通过将第一丝线1212和第二丝线1213的总数设置在上述范围，既能使伸缩段121具有较长的使用寿命，又不会使第一丝线1212和第二丝线1213相互影响，进而影响伸缩段121的伸缩性能。若第一丝线1212和第二丝线1213的总数小于15，则会影响伸缩段121的使用寿命，若第一丝线1212和第二丝线1213的总数大于25，则第一丝线1212和第二丝线1213会相互影响，进而影响伸缩段121的伸缩性能。
41.其中，第一丝线1212和第二丝线1213的总数可以为16、18、20、22、24以及15至25之间的任一偶数值。在本实施例中，第一丝线1212和第二丝线1213的总数为20。
42.如图1所示，肋骨连接件30包括滑腔件31和连杆32，滑腔件31的朝向胸骨主体10的一端具有滑孔311，连杆32可活动地插设于滑孔311，连杆32的外壁与滑孔311的孔壁密封配合，滑腔件31与肋骨连接，连杆32与胸肋连接部13连接。采用连杆32插设于滑腔件31的滑孔311中的结构，具有结构简单，便于装配的优点。
43.如图1所示，肋骨连接件30还包括密封圈33，密封圈33套设在连杆32的外侧壁上并位于滑孔311内，密封圈33的外边沿和内边沿分别与滑孔311的孔壁和连杆32的外侧壁相抵接。通过设置密封圈33，可以使滑腔件31和连杆32之间形成密封，进而有利于连杆32在滑腔件31中的长度调节，并利用滑孔311与连杆32的外壁之间的腔体进行缓冲。
44.在本实施例中，肋骨连接件30设置有3个密封圈33。
45.如图1和图3所示，胸锁连接部12与锁骨连接件20之间设置有第一关节40，胸锁连接部12与锁骨连接件20通过第一关节40可活动地连接。通过第一关节40可以使锁骨连接件20相对胸锁连接部12形成活动的关节连接，在保证了稳定的同时，进一步增强人工胸骨与锁骨之间的自由度。并且，通过设置第一关节40，使人工胸骨与锁骨之间可以相对转动，可以减少人工胸骨与锁骨之间磨损，进而减少患者的痛苦。
46.如图1和图3所示，第一关节40包括第一关节凹41和第一球体42，胸锁连接部12的朝向锁骨连接件20的一端具有第一关节凹41，锁骨连接件20具有凸出的第一球体42，第一球体42插设于第一关节凹41。采用上述结构的第一关节40，具有结构简单，便于装配的优点。
47.在本实施例中，第一关节凹41设置为凹陷的球型面，第一关节凹41和第一球体42的体积均超过半个球体，可以使第一关节凹41和第一球体42形成压配固定式关节，进而第一球体42不会从第一关节凹41中脱出。
48.其中，采用第一关节40形成的活动关节，可以在第一关节凹41形成球形关节面，以适应不同解剖生理数据，并实现小创伤和小切口的假体植入。
49.如图1和图3所示，胸肋连接部13与肋骨连接件30之间设置有第二关节50，胸肋连接部13与肋骨连接件30通过第二关节50可活动地连接。通过第二关节50可以使肋骨连接件30相对胸肋连接部13形成活动的关节连接，进一步增强人工胸骨与肋骨之间的自由度。并且，通过设置第二关节50，使人工胸骨与肋骨之间可以相对转动，可以减少人工胸骨与肋骨之间磨损，进而减少患者的痛苦。
50.如图1和图3所示，第二关节50包括第二关节凹51和第二球体52，胸肋连接部13的朝向肋骨连接件30的一端具有第二关节凹51，肋骨连接件30具有凸出的第二球体52，第二球体52插设于第二关节凹51。采用上述结构的第二关节50，具有结构简单，便于装配的优点。
51.在本实施例中，第二关节凹51设置为凹陷的球型面，第二关节凹51和第二球体52的体积均超过半个球体，可以使第二关节凹51和第二球体52形成压配固定式关节，进而第二球体52不会从第二关节凹51中脱出。
52.如图2所示，胸骨主体10具有减重孔14，通过减重孔14可以实现在不影响胸骨主体10的结构强度的前提下，减轻胸骨主体10的重量。
53.在本实施例中，胸骨主体10具有第一多孔结构，可以实现软组织的附着，加快人工胸骨与患者的融合速度。
54.其中，胸骨连接部11具有第二多孔结构，采用第二多孔结构可以实现长期的骨融合效果，实现更好的远期稳定性。
55.需要说明的是，胸骨主体10的内侧面抛光处理，可以减少软组织的刺激和摩擦。
56.其中，胸骨主体10的内侧面指的是，胸骨朝向胸腔的一侧。
57.如图2所示，人工胸骨包括两个锁骨连接件20，胸骨主体10具有对称设置的两个胸锁连接部12，两个锁骨连接件20与两个胸锁连接部12对应设置，通过设置两个胸锁连接部12，可以使胸骨主体10的两侧均能够实现可伸缩结构，进一步增强了胸骨与锁骨之间的自由度。
58.在本实施例中，胸骨主体10具有对称设置的至少两个胸肋连接部13，采用上述结
构，可以使得胸骨主体10与各肋骨之间均能够实现长度调节，进一步增强了胸骨与肋骨之间的自由度，进而可以提升胸腔的容量，实现胸腔呼吸的起伏和活动。
59.需要说明的是，人工胸骨与胸骨、肋骨以及锁骨相连接部位均设有便于骨细胞长入的微孔结构，该微孔结构是一种相互连通的多向微孔隙结构，孔隙直径为800μm，该孔隙有利于骨细胞爬行长入，术后人工胸骨结合面将与生理骨结构发生骨融合以达到长期稳定。
60.在本实施例中，人工胸骨采用医用金属制成，医用金属包括但不局限于钛及钛合金、钴合金、不锈钢、钽金属以及镁合金，此类金属材料在iso-5830系列国际标准中均有规定，生物相容性已经得到国内外多年骨科植入应用的实践证实。
61.应用本实施例提供的人工胸骨，具有以下有益效果：
62.(1)由于胸锁连接部12为可伸缩结构，第一关节40可以使锁骨连接件20相对胸锁连接部12形成活动的关节连接，并且肋骨连接件30的长度可调，第二关节50可以使肋骨连接件30相对胸肋连接部13形成活动的关节连接，因此，人工胸骨与肋骨以及人工胸骨与锁骨之间的自由度均得到增强，从而实现更好的术后疗效及提供更好的术后活动效果。既能实现胸廓的重建，又可以在呼吸时进行胸腔容量大小的调节，减少术后呼吸压迫感的产生，实现胸腔呼吸的起伏和活动；
63.(2)采用第一丝线1212和第二丝线1213组成的丝状结构1211，可以增强空间的利用率，进而在有限的空间内设置足够数量的第一丝线1212和第二丝线1213，既能保持丝状结构1211的可伸缩性，又不会影响丝状结构1211的强度；
64.(3)胸骨主体10的内侧面抛光处理，可以减少软组织的刺激和摩擦。
65.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
66.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
67.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
68.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
69.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
70.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。