一种用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统

摘要

本发明提供了一种用于全骶骨切除后重建的人工骶骨假体系统，包括骶骨假体，骶骨假体包括一腰椎固定部和两髂骨固定部；腰椎固定部与腰椎连接固定，两髂骨固定部分别与双侧髂骨连接固定；骶骨假体上设置有：两连接组件，两连接组件的近端与腰椎固定部可旋转固定，连接组件的远端与髂骨固定部可旋转固定；髂骨固定部可通过连接组件调节与腰椎固定部的距离，以匹配第5腰椎下终板与双侧髂骨截骨面之间的距离。本发明提供的人工骶骨假体系统可在全骶骨切除后对腰骶骨盆进行匹配度极高的生物力学重建，通过调节假体部分的长度和角度，与第5腰椎体下终板和双侧髂骨截骨面贴合连接固定，适用于高位骶骨肿瘤患者全骶骨切除后的骨盆重建，具有临床上的普适性。

说明书

技术领域

本发明涉及骨科医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统。

背景技术

骶骨由五块骶椎融合而成，呈倒三角形。骶骨上端宽阔的面与第5腰椎联合形成腰骶角，两侧通过骶髂关节与髂骨连接。骶骨作为人体脊柱的根基，又是骨盆的中心部分，直接决定了骨盆的稳定性和脊柱的稳定性。

骶骨肿瘤是骶骨相关疾病中的较为常见的疾病，常见的骶骨良性肿瘤有骨母细胞瘤、骨巨细胞瘤和动脉瘤样骨囊肿等，而常见的骶骨恶性肿瘤有脊索瘤、软骨肉瘤等。随着外科技术的不断进展，对骶骨肿瘤的发病特点、不同骶骨肿瘤的生物学特性有了更深入的理解，通过有计划的牺牲骶神经可以获得理想的手术切缘，因此，骶骨恶性肿瘤的外科手术治疗一般能获得相对较好的治疗效果。

对于骶骨肿瘤患者，常需要次全切除甚至全切除骶骨，有时还需要扩大切除部分髂骨以获得满意的切缘，但对于不同患者而言，脊柱的曲度以及形状、骨盆的角度、骶骨的形状等均有所不同，这对术后患者骶骨功能的重建提出了很多问题。传统的钉棒加侧方连接块的固定系统不仅容易出现钉棒断裂松动，还可能出现腰椎下沉、骨盆环分离，并非腰骶骨盆重建的完美方案。

目前临床中使用的骶骨假体一般均为个性化定制的3D打印假体，无法灵活地进行长度和角度的调节，且制作周期长，成本高昂，手术中容错率极低，无法推广应用至每位患者，使用相对受限。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种能够根据不同患者的骶骨、骨盆和脊柱结构进行调节部分长度和角度，以适用于不同骶骨全切除患者进行骶骨重建的人工骶骨假体系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供了一种用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统，包括骶骨假体，所述骶骨假体包括

一腰椎固定部，所述腰椎固定部与腰椎连接固定；

两髂骨固定部，两所述髂骨固定部分别与双侧髂骨连接固定；

两连接组件，两所述连接组件的近端与所述腰椎固定部可旋转固定，所述连接组件的远端与所述髂骨固定部可旋转固定；

两所述连接组件均包括调节杆、子连接部和锁定结构；其中，所述调节杆的两端分别与所述腰椎固定部和所述子连接部连接，可相对于所述子连接部移动，并通过所述锁定结构固定，从而调节所述腰椎固定部和所述髂骨固定部的距离，以匹配腰5椎体下终板与双侧髂骨截骨面之间的距离。

进一步地，所述锁定结构可旋转地设置于所述子连接部的近端，所述子连接部的近端为空心结构，所述调节杆的远端可插入所述子连接部的空心部分；

所述调节杆上设置有外螺纹，所述锁定结构内设置有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹匹配，通过旋转所述锁定结构，所述调节杆相对于所述子连接部移动。

进一步地，两所述连接组件近端设有第一连接座，所述腰椎固定部上设有第一转轴机构，两所述第一连接座通过所述第一转轴机构与所述腰椎固定部可旋转固定连接。

进一步地，两所述连接组件的近端设有第二连接座，所述髂骨固定部上设有第二转轴机构，所述第二连接座与所述第二转轴机构可旋转固定连接。

进一步地，所述连接组件还包括旋转结构，所述旋转结构设置于所述子连接部上，在所述旋转结构远端的子连接部，相对于近端的子连接部旋转。

进一步地，所述旋转结构还包括锁止结构，用于固定在所述旋转结构远端的子连接部，相对于近端的子连接部的旋转角度。

进一步地，所述腰椎固定部通过纵向固定棒与腰椎椎体连接固定；其中，所述纵向固定棒近端一部分与腰椎椎弓根钉的钉尾连接固定，远端一部分通过第一假体椎体固定钉与所述腰椎固定部连接固定。

进一步地，所述腰椎固定部上设有钉孔，第二假体椎体固定钉的头部穿过所述钉孔，钉入腰5椎体下终板，与腰5椎体下终板连接固定。

进一步地，所述髂骨固定部通过髂骨螺钉与髂骨连接固定；所述髂骨螺钉穿过所述髂骨固定部钉入髂骨，所述髂骨固定部有防脱结构。

进一步地，所述髂骨固定部可通过所述连接组件调节与所述腰椎固定部的距离的范围为2～16mm。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明提供的一种用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统，骶骨假体采用传统的纵向固定棒与腰椎固定连接，腰椎连接部有预留的导向钉孔，通过该钉孔可通过下终板向腰5椎体植入螺钉，双侧采用髂骨螺钉与髂骨固定连接；骶骨假体上设置有可调节假体长度的连接组件，可调节设置腰椎固定部和髂骨固定部之间的距离，进而可使髂骨固定部有效连接并固定于骶髂关节面上。

本发明中两连接组件之间的角度可调，同时，连接组件与髂骨固定部之间的角度可调，使髂骨固定部有效地贴合髂骨截骨面上，避免由于不同患者骨盆和脊柱结构差别或因骨盆前倾等疾病导致的骶骨假体无法与髂骨面贴合、固定等问题。

本发明中旋转结构可使子固定部和子连接部在矢状面旋转调节，进而使子固定部能够贴合固定于髂骨截骨面上，避免由于不同患者骨盆和脊柱结构差别或因骨盆前倾等疾病导致的骶骨假体无法与髂骨固定等问题。

本发明中骶骨固定部与髂骨的接触面设置为略微小于骶髂关节面或3D截骨导板截骨后截骨面，在调节骶骨假体的长度和角度时，即使骶骨固定部相对于骶髂关节面移动也能够全部固定于骶髂关节面上，固定重建更为稳固。

本发明中腰椎固定部及连接组件均为中空设计，可填充同种异体骨块，便于假体与双侧髂骨及腰椎椎体的骨性融合。

腰椎固定部与腰5下终板接触面设有同心圆分布的小锯齿，增加假体的稳定性，防止远期出现假体的移位；两髂骨固定部3与双侧髂骨接触面设有若干锯齿，进一步防止假体下沉。

本发明提供的用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统能够进行部分长度以及角度的调节，适用于骶骨大小、形状和结构不同的患者，能够较好地实现骶骨结构和功能的重建，解决了当前普通骶骨假体适用范围小和重建效果不佳的问题。

附图说明

图1为本发明提供的用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统与腰椎和髂骨固定的结构示意图；

图2为本发明中用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统的示意图；

图3为本发明一实施例提供的用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统中连接组件的示意图；

图4为本发明另一实施例提供的用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统中连接组件的示意图；

其中的附图标记为：1-骶骨假体，2-腰椎固定部，21-钉孔，3-髂骨固定部，31-第二转轴机构，4-连接组件，41-调节杆，42-子连接部，421-第一锁止通孔，422-旋转段，423-固定段，424-第二锁止缺口，425-第二锁止通孔，43-锁定结构，431-第一锁止缺口，44-第一连接座，45-第二连接座，46-旋转机构，5-纵向固定棒，51-腰椎椎弓根钉，52-第一假体椎体固定钉，6-第二假体椎体固定钉，7-髂骨螺钉。

具体实施方式

本发明提供了一种用于全骶骨切除后重建的人工骶骨假体系统，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明以使更好地理解本发明，但不限制本发明的范围。

在以下描述中，远端是指靠近髂骨的一端，近端是指靠近腰椎的一端。

实施例1

如图1～图3所示，本实施例提供了一种用于全骶骨肿瘤切除后骨盆重建的人工骶骨假体系统，其包括骶骨假体1，骶骨假体1进一步包括一腰椎固定部2和两髂骨固定部3。腰椎固定部2位于骶骨假体1的中部，其顶部与腰5椎体连接，对脊柱进行支撑。

两髂骨固定部3位于腰椎固定部2下端的两侧，分别与双侧髂骨连接固定。腰椎固定部2和髂骨固定部3并非是分离的多个部分，而是骶骨假体1上不同的部位，分别与腰椎和髂骨连接固定，完成腰骶骨盆的重建。

骶骨假体1上还设置有两连接组件4。两连接组件4远端分别固定于腰椎固定部2的两侧；髂骨固定部3通过连接组件4与腰椎固定部2连接，髂骨固定部3可通过连接组件4调节与腰椎固定部2的距离，以匹配腰5椎体下终板与双侧髂骨截骨面之间的距离。

在对骶骨肿瘤患者进行骶骨全切除之后的腰骶骨盆重建过程中，由于患者的个体化差异，每个患者的腰椎、骶骨、髂骨等形状、大小和结构均有一定差别，传统设计的骶骨假体一般都会和腰椎和髂骨之间产生距离上的间隙或角度上的不匹配等问题。本发明提供的人工骶骨假体系统旨在能够调节骶骨假体1的部分长度和角度等规格，以求骶骨假体1能够分别与腰椎和髂骨贴合固定，实现较好的重建效果，使骶骨假体能够较为普适性地应用至具有差异性的骶骨切除患者中。而上述调节主要通过连接组件4得到实现。

下面就本实施例提供的人工骶骨假体系统中连接组件4的具体结构进行说明。

如图2所示，两连接组件4均包括一调节杆41、子连接部42和锁定结构43。调节杆41与腰椎固定部2和子连接部42连接，可相对于子连接部42移动，从而调节腰椎固定部2和子连接部42的距离。锁定结构43设置于子连接部42上，用以使调节杆41与子连接部42固定。

如图3所示，具体地，锁定结构43可旋转地设置于子连接部42的近端；子连接部42的近端为空心结构，调节杆41的近端可插入子连接部42的空心部分。调节杆41上设置有外螺纹，锁定结构43内设置有内螺纹，内螺纹与外螺纹匹配，通过旋转锁定结构43，即可使调节杆41相对于子连接部42移动。

锁定结构43的远端套设于子连接部42上，且远端边缘设置有多个第一锁止缺口431；子连接部42上设置有第一锁止通孔421，第一锁止通孔43与第一锁止缺口431匹配；第一锁止通孔421内可固定一锁止件，使锁定结构43与子连接部42固定不可旋转。

可以看出，锁定结构43的内径并非是均一的，其近端的一部分内部设置有内螺纹，内径较远端较小；远端套设于子连接部42上，内径较近端较大。调节杆41的远端伸入子连接部42近端的中空部分内。

锁定结构43的近端内部设置有旋转滑槽或旋转滑块，子连接部42近端外表面设置有与之匹配的旋转滑块或旋转滑槽，使锁止环42可旋转地设置于子连接部42的近端，通过旋转锁定结构43，由于其内的内螺纹和调节杆41上的外螺纹，即可使调节杆41相对于子连接部42轴向移动，从而调整髂骨固定部3和腰椎固定部2的距离。

锁止件可选自螺钉，而第一锁止通孔421的内壁上设置有与螺钉匹配的螺纹。在旋转锁定结构43调整调节杆41至合适的长度后，即可向第一锁止通孔421固定锁止件，锁止件同时位于某一第一锁止缺口431内，即可使锁定结构43相对于子连接部42锁定不可旋转，而调节杆41由于螺纹的固定也就不可相对于髂骨固定部3移动，实现腰椎固定部2和子连接部42的距离的锁止。

可以看出，每旋转锁定结构43经过一个第一锁止缺口431的距离，调节杆41即可相对于子连接部42移动一个单位距离，本领域技术人员可通过调节设置调节杆41上螺纹的螺距，以及锁定结构43上第一锁止缺口431的大小等，来调整该单位距离的大小，进而使调整腰椎固定部2和子连接部42的距离的过程更为精确。

实际上，在调节腰椎固定部2和子连接部42的过程中，腰椎固定部2和调节杆41是与腰椎连接固定而不动的，移动的是整个髂骨固定部3，移动的基准为腰椎固定部2，从而与髂骨贴合固定，上述部分描述中采用了相对移动，并非特指腰椎固定部2在调节的过程中移动。

如图3中，连接组件4近端设有第一连接座44，具体地为一圆环，圆环的一侧与连接组件4的近端固定；所述腰椎固定部2上设有第一转轴机构，具体地为一圆筒，两所述第一连接座44与所述第一转轴机构同轴可旋转固定连接。

一种具体的实施方式中，第一转轴机构有两个，于所述腰椎固定部2下端的两侧对称设置，分别与两连接组件4的近端同轴可旋转固定，实现两连接组件4之间的角度的调整。

另一种优选的实施方式中，第一转轴机构有一个，设于所述腰椎固定部2对称面上，两第一连接座44与第一转轴机构同轴可旋转固定，实现两连接组件4之间的角度的调整。可通过结构配合，实现两连接组件4相对于对称面的旋转角度相同。

如图3中，连接组件4远端设有第二连接座45，具体地为一圆环，所述髂骨固定部3上设有第二转轴机构31，具体地为一圆筒，所述第二连接座45与所述第二转轴机构31同轴可旋转固定连接。

通过以腰椎固定部2的第一转轴机构为旋转圆心，旋转连接组件4，调节两连接组件4之间的角度，实现腰椎固定部2的顶部贴合腰5椎体下终板时，髂骨固定部3的与骶髂关节面的接触。进一步地，调节两连接组件4与髂骨固定部3的角度，实现髂骨固定部3与骶髂关节面的贴合。最后通过螺钉进行固定。上述关于连接组件4的具体结构仅为一示意性的实施例，本领域技术人员还可设置其他的连接组件4的具体结构，例如将连接组件4设置为伸缩杆，连接腰椎固定部2和髂骨固定部3，调节两者之间的距离，并采用螺钉进行锁止。

如图1所示，腰椎固定部2通过纵向固定棒5与腰椎椎体连接固定，其中，纵向固定棒5近端一部分与腰椎椎弓根钉51的钉尾连接固定，远端一部分通过假体椎体固定钉52与腰椎固定部2连接固定。腰椎固定部2还通过第二假体椎体固定钉6通过腰5椎体下终板植入椎体钉连接固定。所述腰椎固定部2上设有钉孔21，第二假体椎体固定钉6的头部穿过所述钉孔21，钉入腰5椎体下终板，与腰5椎体连接固定。具体地，钉孔与腰5椎体下终板的夹角约为30～45°。

髂骨固定部3通过多根髂骨螺钉7与髂骨连接固定；髂骨螺钉7穿过髂骨固定部3，并通过骶髂关节面植入髂骨。另外，髂骨固定部3还可通过髂骨钉与髂骨连接固定，髂骨钉为可选，若在骶骨肿瘤治疗过程中切除了部分髂骨，可选用髂骨钉进行辅助固定。

进一步地，所述髂骨固定部3有防脱结构，以防止螺钉松动退出，防脱结构可以为钉孔中设有螺纹(类似于骨折钢板的锁定钉)，或者钉孔旁边有锁定螺帽(类似颈前路钢板)。

上述的固定方式是与连接组件4调节后完成固定的，不影响连接组件4的调节功能。

本发明提供的用于全骶骨切除后重建的人工骶骨假体系统在重建植入的过程中，一般先通过调节连接组件4的长度，调节髂骨固定部3和腰椎固定部2的距离，髂骨固定部3与腰椎固定部2之间可调节的距离范围为2～8mm，还可以使用延长柱，进一步延长距离。然后以腰椎固定部2的第一转轴机构为旋转圆心，旋转连接组件4，调节两连接组件4之间的角度，实现腰椎固定部2的顶部贴合腰5椎体下终板时，髂骨固定部3的与骶髂关节面的接触。进一步地，调节两连接组件4与髂骨固定部3的角度，实现髂骨固定部3与骶髂关节面的贴合。最后通过螺钉进行固定。

在一种优选的实施方式中，腰椎固定部2和连接组件4均为中空结构，可填充同种异体骨块，便于假体与双侧髂骨及腰椎椎体的骨性融合。

在一种优选的实施方式中，腰椎固定部2与腰5下终板接触面设有同心圆分布的小锯齿，增加假体的稳定性，防止远期出现假体的移位。

在一种优选的实施方式中，两髂骨固定部3与双侧髂骨接触面设有若干锯齿，进一步防止假体下沉。

实施例2

本实施例以实施例1基础，其区别在于，本实施例中所述连接组件4还包括旋转结构46，所述旋转结构46设置于所述子连接部42上，在所述旋转结构46远端的子连接部42，相对于近端的子连接部42旋转。

一种具体的实施方式中，所述旋转结构46将所述子连接部42分为近端的固定段421和远端的旋转段422，固定段423的远端为中空结构(便于植骨)，旋转段422近端伸入中空结构内，使旋转段422可相对于固定段423旋转。

本实施例中，所述旋转结构46还包括锁止结构，用于固定在所述旋转结构46远端的子连接部42，相对于近端的子连接部42的旋转角度。

具体地，固定段421的远端边缘设置有多个第二锁止缺口424；旋转端上设置有第二锁止通孔425，第二锁止缺口424和第二锁止通孔425匹配；第二锁止通孔425内可固定锁止件，形成锁止结构，使旋转段422和固定段423相对固定。

旋转段422的近端的直径小于固定段423的远端的直径，进而伸入固定段423远端的中空结构内。旋转段422的近端外表面设置有旋转滑槽或旋转滑块，固定段423远端的内表面设置有与之匹配的旋转滑块或旋转滑槽，使旋转段422可相对于固定段423旋转。

锁止结构内的锁止件也设置为螺钉，第二锁止通孔425内设置有与锁止件匹配的螺纹，在相对于固定段423旋转旋转段422至较合适的角度后，可向第二锁止通孔425固定锁止件，锁止件同时在位于第二锁止缺口424内，使旋转段422相对于固定段423固定不可旋转，完成角度的固定。

旋转段422相对于固定段423旋转的旋转面为矢状面，从而适应不同患者的骨盆结构，使髂骨固定部3能够较好地贴合髂骨并进行固定重建。旋转段422相对于固定段423的旋转的角度为-15～15°(即中立矢状位，向前15°至向后-15°的范围内)。

本领域技术人员可根据需求设置第二锁止缺口424和第二锁止通孔425的大小和间距，从而限定旋转旋转段422走过一个第二锁止缺口424的距离时，旋转段422相对于固定段423旋转调节的角度，以使旋转旋转段422调节其与固定段423之间角度时的精确度。

上述关于旋转结构46的具体结构仅为一示意性的实施例，本领域技术人员还可设置其他的旋转结构46的具体结构，例如旋转结构46也可设置为铰链结构或轴承旋转结构等其他现有技术中的结构，使旋转段422可相对于固定段423旋转调整角度，均包含在本发明的范围之内。

髂骨固定部3子固定部32与髂骨接触的一面为髂骨假体面；髂骨假体面的面积略小于骶髂关节面或3D截骨导板截骨后截骨面，保证有效接触面积，因此允许骶骨面有一定的旋转角度而不至于因为过大导致植入困难、局部凸起或预先设计钉道滑移偏离。在通过连接组件4进行调节的过程中，髂骨假体面与骶髂关节面会发生小幅度的相互移动，髂骨假体面小于骶髂关节面可保证即使骶骨假体1发生小幅移动，髂骨假体面也可完全贴合固定于髂骨的骶髂关节面上，使固定重建效果更佳。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。