上尺桡关节融合矫形假体.pdf

本发明公开了上尺桡关节融合矫形假体，包括：近端组件，包括外杯、内衬和锁环，内衬和锁环包覆安装在外杯内腔；外杯外表面涂有羟基磷灰石生物涂层，其内表面下部在近开口处设有一环状锁槽；内衬、锁环均由高交联聚乙烯制成；远端组件，其包括连接柄及与连接柄相连的桡骨柄；连接柄为具备标准摩斯锥度面的锥柱状结构；桡骨柄为圆柱状结构，其表面涂有羟基磷灰石生物涂层；旋转球头，其下方设有与连接柄匹配的孔槽，旋转球头嵌入内衬内并被锁环与环状锁槽锁紧。本发明的优点是：将尺骨-桡骨的旋转中心转移至假体上，从而重建前臂功能，减少了肘关节退行性变的风险，避免了目前治疗方案中不能恢复前臂旋转功能的问题。

权利要求书
1.  上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：包括，
近端组件(1)，包括外杯(11)、内衬(12)和锁环(13)，内衬(12)贴 合在外杯(11)内腔的上部；外杯(11)为底部开口的半圆球状结构，其内表 面的下部在开口处开有一环状锁槽(14)，锁环(13)套设在环状锁槽(14)内；
远端组件(2)，其包括连接柄(21)及与连接柄(21)相连的桡骨柄(22)； 连接柄(21)为具备标准摩斯锥度面的锥柱状结构；桡骨柄(22)为圆柱状结 构，其直径与骨骼直径相匹配；
旋转球头(3)下方设有与连接柄(21)匹配的孔槽(31)，旋转球头(3) 嵌入所述内衬(12)内，旋转球头(3)的底沿被所述锁环(13)锁紧。

2.  根据权利要求1所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述外 杯(11)的外表面为圆球面；外杯(11)内表面上部分为光滑圆球镜面，其上 等距分布有螺钉固定孔(113)；外杯(11)内表面的下部分为平滑圆柱面，环 状锁槽(14)的环状卡合部的上缘为斜面(111)、下缘为平面(112)。

3.  根据权利要求1所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述内 衬(12)位于外杯(11)光滑圆球镜面处，其外径与外杯(11)的内径相匹配。

4.  根据权利要求2所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述锁 环(13)接合在外杯(11)平滑圆柱面内，其外表面设有一环状凸起(131)， 当环状凸起(131)卡设在所述环状锁槽(14)内后，锁环(13)的外圈贴合外 杯(11)内表面的下部；所述锁环(13)的侧壁开设有一缺口(132)，缺口(132) 贯穿锁环(13)的一段侧壁、上表面和下表面。

5.  根据权利要求4所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述锁 环(13)的内面设有一用于顶住并卡接所述旋转球头(3)下沿的凸缘(133)， 凸缘(133)与锁环(13)的顶面之间形成第一倾斜面(151)，凸缘(133)与 锁环(13)的底面之间形成第二倾斜面(15)，第二倾斜面(15)朝向外杯(11) 的开口处。

6.  根据权利要求1所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述连 接柄(21)的锥柱状结构表面设有等距分布的微螺纹。

7.  根据权利要求1所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述桡 骨柄(22)的近端表面披覆有珠结曲面(25)，其远端为光滑球形曲面，与连接 柄(21)交界处向周围环形突出形成用于覆盖桡骨皮质的领部(24)；桡骨柄(22) 的光滑球形曲面上设有固定螺钉孔(23)。

8.  根据权利要求7所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述领 部(24)设置有标记线(241)，标记线(241)对准所述固定螺钉孔(23)的圆 心。

9.  根据权利要求1所述的上尺桡关节融合矫形假体，其特征在于：所述孔 槽(31)为具有摩斯锥度的锥形状的孔槽(31)，其锥度与连接柄(21)上微螺 纹相同。

说明书上尺桡关节融合矫形假体
技术领域
本发明涉及一种人体假体，尤其涉及一种用于临床医学上治疗上尺桡关节 融合的矫形假体。
背景技术
先天性上尺桡关节融合是一种较少见的先天性畸形，多有家族遗传史，目 前多认为是染色体显性遗传疾病，为胚胎时上尺桡分离障碍或中胚层软组织发 生骨性或纤维连接形成。一般认为前臂固定在中立位至旋前30°时功能影响不 大，不需要特殊治疗，但若固定在旋前超过60°时则功能丧失严重，需要手术 治疗。由于病理上的原因(筋膜组织挛缩、纤维方向异常、骨间膜狭窄、桡骨 弓形畸形、旋后肌异常或缺如、旋前肌挛缩)，其治疗和预后都是一个难题。
通过临床实践发现，本病治疗的难点在于如何解决前臂的旋转功能而不影 响肘关节的屈伸功能，而且尺桡骨分开后可能再融合，也有损伤桡神经的可能。 目前的治疗方法中，有切除骨性连接、桡骨小头置换等试图恢复旋转功能的术 式，但效果并不理想且增加了肘关节退变的可能性；还有各种截骨术，但也只 能减少原来的旋前度数，难以恢复前臂自主旋转功能，无法完成开锁、拧毛巾、 吃饭等日常动作。此外现有术式术后需要长期外固定，但即使正常关节固定4 周也会发生相当程度的挛缩，此类患者本身丧失前臂旋转功能，在手术及外固 定后更出现了屈伸活动受限，导致肘关节功能进一步丧失。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，而提供一种上尺桡关节融合 矫形假体。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：上尺桡关节融合矫形假 体，包括，近端组件，包括外杯、内衬和锁环，内衬贴合在外杯内腔的上部； 外杯为底部开口的半圆球状结构，其内表面的下部在开口处开有一环状锁槽， 锁环套设在环形锁槽内；
远端组件，其包括连接柄及与连接柄相连的桡骨柄；连接柄为具备标准摩 斯锥度面的锥柱状结构；桡骨柄为圆柱状结构，其直径与骨骼直径相匹配；
旋转球头下方设有与连接柄匹配的孔槽，旋转球头嵌入所述内衬内，旋转 球头的底沿被所述锁环锁紧。
外杯的半圆球状结构是配合尺桡骨髓腔的几何形状来设计，以获得均匀的 应力分布。锥柱状结构的连接柄、圆柱状结构桡骨柄，使远端组件插入后应力 分布平均，避免了应力集中的缺点，桡骨柄可设置不同的直径以适用于不同直 径的骨骼；锁环与内衬之间的空隙刚好为旋转球头的体积，旋转球头嵌入内衬 内并被锁环与环状锁槽锁紧，锁环的设置是为了对抗肘关节所承受的向下拉扯 力，同时使得旋转球头在内衬中自由旋转而不会脱出；内衬可使旋转球头的磨 损量降低。
所述外杯的外表面为圆球面；外杯内表面上部分为光滑圆球镜面，其上等 距分布有螺钉固定孔；外杯内表面的下部分为平滑圆柱面，环状锁槽的环状卡 合部的上缘为斜面、下缘为平面。此种结构能有效防止锁环脱落。
所述内衬位于外杯光滑圆球镜面处，其外径与外杯的内径相匹配。旋转球 头嵌入内衬后，光滑圆球镜面、内衬以及旋转球头之间产生极微小的摩擦，方 便手术或正常运动中获得最佳装配位置。
所述锁环接合在外杯平滑圆柱面内，其外表面设有一环状凸起，当环状凸 起卡设在所述环状锁槽内后，锁环的外圈贴合外杯内表面的下部；所述锁环的 侧壁开设有一缺口，缺口贯穿锁环的一段侧壁、上表面和下表面。缺口的设置， 使锁环在外力下发生适度形变，直径缩小以进入外杯，完成与锁槽的匹配后在 弹性作用下回复原有形状。
所述锁环的内面设有一用于顶住并卡接所述旋转球头下沿的凸缘，凸缘与 锁环的顶面之间形成第一倾斜面，凸缘与锁环的底面之间形成第二倾斜面，第 二倾斜面朝向外杯的开口处。第二倾斜面的设置可便于导入旋转球头；凸缘可 在旋转球头下沿滑进外杯的内腔后将其卡住，使之不能轻易脱离外杯的内腔； 第一倾斜面与旋转球头贴合，供其在内腔转动。
所述连接柄的锥柱状结构表面设有等距分布的微螺纹。微螺纹与旋转球头 的孔槽配合更严密，使之匹配后不存在相对运动。
所述桡骨柄的近端表面披覆有珠结曲面，其远端为光滑球形曲面，与连接 柄交界处向周围环形突出形成用于覆盖桡骨皮质的领部；桡骨柄的光滑球形曲 面上设有固定螺钉孔。桡骨柄的近端表面披覆有珠结曲面，利于骨质增生于其 中并提高假体植入的固定力量。
所述领部设置有标记线，标记线对准所述固定螺钉孔的圆心。标记线的设 置，方便在桡骨柄插入髓腔后观察并进行钻孔和拧入螺钉。
所述孔槽为具有摩斯锥度的锥形状的孔槽，其锥度与连接柄上微螺纹相同。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：通过人工构建假体，将尺骨-桡骨 的旋转中心转移至假体上，从而重建前臂功能，同时由于保留了桡骨小头，不 会破坏肘关节结构，减少了肘关节退行性变的风险，避免了目前治疗方案中不 能恢复前臂旋转功能的问题，具有手术简单、效果确切、并发症少的优点。
附图说明
图1是本发明实施例近端组件的剖面图；
图2是图1的局部放大图；
图3是本发明实施例近端组件的俯视图；
图4是本发明实施例近端组件的仰视图；
图5是本发明实施例锁环的俯视图；
图6是本发明实施例外杯的剖面图；
图7是本发明实施例远端组件的结构示意图；
图8是本发明实施例旋转球头的结构示意图；
图9是本发明实施例的结构示意图。
图中附图标记含义：
1、近端组件；11、外杯；111、斜面；112、平面；113、螺钉固定孔；12、 内衬；13、锁环；131、环状凸起；132、缺口；133、凸缘；14、环状锁槽；15、 第二倾斜面；151、第一倾斜面；2、远端组件；21、连接柄；22、桡骨柄；23、 固定螺钉孔；24、领部；241、标记线；25、珠结曲面；3、旋转球头；31、孔 槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例
参阅图1至图9，上尺桡关节融合矫形假体，包括：
近端组件1，包括外杯11、内衬12和锁环13，内衬12贴合在外杯11内腔的上 部；外杯11为与生物相容的钛基合金(Ti-6A1-4V)或钴铬钼合金(Co-Cr-Mo) 等生物医学材料一体制成且底部开口的半圆球状结构，其外表面涂有羟基磷灰 石生物涂层，其内表面的下部在开口处开有一环状锁槽14，锁环13套设在环状 锁槽14内；内衬12、锁环13均由高交联聚乙烯制成；
远端组件2，其包括连接柄21及与连接柄21相连的桡骨柄22；连接柄21为具 备标准摩斯锥度面的锥柱状结构；桡骨柄22为圆柱状结构，其表面涂有羟基磷 灰石生物涂层，且其直径与骨骼直径相匹配；
旋转球头3，由与生物相容的钛基合金(Ti-6A1-4V)或钴铬钼合金 (Co-Cr-Mo)等生物医学材料制成，其下方设有与连接柄21匹配的孔槽31，旋 转球头3嵌入内衬12内，旋转球头3的底沿被锁环13锁紧。
摩斯锥度面，又称莫氏锥度面，音译自Morse，是具有莫氏锥度的面域，维 基百科中阐述：莫氏锥度是机加工中关于锥度的国际标准，主要用于机械中旋 转体的精密固定。莫氏锥度杆配合带锥度的内孔，是利用摩擦力来传递扭矩的。 一般为加大传递力矩，常加上扁尾。因其拆卸简便，重复拆卸不会影响精度， 在机械加工中应用极为广泛。
外杯11的半圆球状结构是配合尺桡骨髓腔的几何形状来设计，以获得均匀 的应力分布，其外表面涂有羟基磷灰石生物涂层，利于骨长入而达到长期固定 的效果。锥柱状结构的连接柄21、圆柱状结构桡骨柄22，使远端组件2插入后应 力分布平均，避免了应力集中的缺点，桡骨柄22可设置不同的直径以适用于不 同直径的骨骼；位于锁环13与内衬12之间的外杯11空隙刚好为旋转球头3的体 积，旋转球头3嵌入内衬12内并被锁环13与环状锁槽14锁紧，锁环13的设置是为 了对抗肘关节所承受的向下拉扯力，同时使得旋转球头3在内衬12中自由旋转而 不会脱出；内衬12可使旋转球头3的磨损量降低。
外杯11的外表面为圆球面并涂有羟基磷灰石生物涂层；外杯11内表面上部 分为光滑圆球镜面，其上等距分布有四个螺钉固定孔113；外杯11内表面的下部 分为平滑圆柱面，环状锁槽14的环状卡合部的上缘为斜面111、下缘为平面112。
内衬12位于外杯11光滑圆球镜面处，其外径与外杯11的内径相匹配。旋转 球头3嵌入内衬12后，光滑圆球镜面、内衬12以及旋转球头3之间产生极微小的 摩擦，方便手术或正常运动中获得最佳装配位置。
锁环13接合在外杯11平滑圆柱面内，其外表面设有一环状凸起131，当环状 凸起环状凸起卡设在环状锁槽14内后，锁环13的外圈贴合外杯11的底部内表面 的下部；锁环13的侧壁开设有一缺口132，缺口132贯穿锁环13的一段侧壁、上 表面和下表面。缺口132的设置，使锁环在外力下发生适度形变，直径缩小以进 入外杯11，完成与锁槽的匹配后在弹性作用下回复原有形状。
锁环13的内面设有一用于顶住并卡接旋转球头3下沿的凸缘133，凸缘133与 锁环13的顶面之间形成第一倾斜面151，凸缘133与锁环13的底面之间形成第二 倾斜面15，第二倾斜面15朝向外杯11的开口处。第二倾斜面15的设置可便于导 入旋转球头3；凸缘133可在旋转球头3下沿滑进外杯11的内腔后将其卡住，使之 不能轻易脱离外杯11的内腔；第一倾斜面151与旋转球头3贴合，供其在内腔转 动。
连接柄21的锥柱状结构表面设有等距分布的微螺纹。微螺纹与旋转球头3的 孔槽31配合更严密，使之匹配后不存在相对运动。
桡骨柄22的近端表面披覆有珠结曲面25，其远端为光滑球形曲面，与连接 柄21交界处向周围环形突出形成用于覆盖桡骨皮质的领部24；桡骨柄22的光滑 球形曲面上设有两个固定螺钉孔23。桡骨柄22的近端表面披覆有珠结曲面25， 利于骨质增生于其中并提高假体植入的固定力量；桡骨的结构是类似环形，外 层是骨皮质，内层是骨松质，骨松质输送抗压力差，骨皮质才能阻挡假体的下 沉，因此，桡骨柄22是为了一骨松质结合后让其以后骨长入而环形突起形成领 部24，环形突起的领部24是为了向四周扩展以覆盖骨皮质。
领部24设置有标记线241，标记线241对准所述固定螺钉孔23的圆心。标记 线241的设置，方便在桡骨柄22插入髓腔后观察并进行钻孔和拧入螺钉。
孔槽31为具有摩斯锥度的锥形状的孔槽31，其锥度与连接柄21上微螺纹相 同。
对于患有先天性上尺桡关节融合的患者，拟采用手术矫形疗法。术中逐层 切开皮肤、皮下组织后，在遁形分离肌肉间隙，暴露桡骨近端。
肱桡肌与旋后肌在桡骨的附着点之间，约在桡骨粗隆下0.5-0.8cm，从而防 止肱桡肌向前提拉桡骨引起桡神经损伤；注意保留桡骨小头以避免对患儿肘关 节发育的影响及肘关节的稳定。
桡骨截骨后在近端测量髓腔直径，并以相应直径的球形锉进行髓腔成形， 随后将外杯11植入近端髓腔内，打压紧密，旋入4颗固定螺钉。
根据髓腔直径选择相应桡骨柄22，植入远端髓腔内并打压紧密，使桡骨柄 22与旋转球头3之间的突起紧贴桡骨皮质，在C形臂的引导下确定桡骨柄22固定 螺钉孔23在桡骨上的投影位置，钻孔后拧入固定螺钉。
在外杯11内置入相应型号的内衬12和旋转球头3，随后置入卡槽，使其与外 杯11上的卡环相匹配。将桡骨柄22上的连接柄21插入旋转球头3底部的孔槽31内 并适当加压稳定。
检查前臂旋转功能后用带蒂深筋膜瓣包裹桡骨远断端，防止骨再愈合。随 后逐层关闭切口。
本发明的工作原理是根据先天性上尺桡关节融合的病理改变而来。在先天 性上尺桡关节融合的病理改变中，最主要的是尺骨和桡骨上端的骨性融合，使 桡骨无法以尺骨为中心进行旋转，出现前臂的选前和选后困难。因此本假体的 设计目的在于，将尺桡骨之间的骨性连接分离后，在旋后肌桡骨止点与桡骨环 状韧带之间打断桡骨，将远端组件2插入远端骨断面，再将旋转球头3与远端组 件2匹配，并以锁环13将旋转球头3固定于外杯11和内衬12内，最后将近端组件1 固定于近端骨断面。通过人工构建旋转假体，将尺骨-桡骨的旋转中心移至假体 上，从而重建前臂功能；同时由于保留了桡骨小头，因此不破坏肘关节结构， 减少了肘关节退行性变的风险。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限 制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本 案的专利范围中。