CN113425398B - 一种颅骨锁 - Google Patents
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Abstract
一种颅骨锁,其包括:锁定部和成骨部,锁定部用于将患者的骨瓣和颅骨开口部位的边缘以厚度边强制固定对齐的方式同时接触至患者骨瓣和颅骨开口部位两侧,成骨部,其设置在所述骨瓣和所述颅骨开口边缘之间的间隙内,并用于引导位于骨瓣和颅骨开口边缘两端的骨细胞向彼此方向增长以形成骨连接;锁定部沿第一方向固定所述骨瓣和颅骨开口边缘,骨连接是基于不同于第一方向的第二方向进行的,其中,成骨部沿第二方向贯通地设置有数个诱导孔,以供在术后骨愈合期,便于所述骨连接形成骨锚。
Description
技术领域
本发明涉及神经外科颅骨相关医疗领域,尤其涉及一种颅骨锁的制作方法。
背景技术
神经外科手术中,在一些常用的手术手段下,需要将患者的颅骨进行切开,切下来的骨头称为骨瓣,需要在术后将其放回原本的位置以实现其后续的骨愈合,在骨愈合完成之前,为防止骨瓣位移,需要使用一定的固定装置。
CN209564187U涉及神经外科用医疗器械技术领域,具体是一种颅骨锁,包括固定锁片、活动锁片、扎带、手柄、顶紧柱和复位弹簧;所述扎带的下端和上端分别与固定锁片和手柄固定连接;所述活动锁片上设有与扎带匹配的锁孔,所述活动锁片通过锁孔套设在扎带上并设在固定锁片与手柄之间,所述扎带上设有第一止退齿,所述活动锁片上设有与第一止退齿匹配的第二止退齿;所述顶紧柱可滑动的安装在手柄上,所述顶紧柱的上端设有限位凸缘,所述复位弹簧套设在顶紧柱外部并位于手柄和限位凸缘之间。通过本实用新型的颅骨锁,医生单手即可完成骨瓣的锁紧,能够简化操作步骤并提高颅骨锁安装速度。
可以看出现有技术仅能够实现对骨瓣的固定,为对骨增长的过程进行引导,骨任意无规律的增长会造成骨愈合后骨质不均匀,强度分布散乱等问题,另外若采用可吸收的材料设计,在骨质愈合的后期颅骨锁将无法提供足够的稳定支撑来确保骨瓣的位置限定,此时骨瓣仍然容易产生位移,使得骨愈合成果功亏一篑,现有技术无法实现对整个骨愈合期的骨瓣稳定支撑以及对育成骨质的方向以及强度的均匀形成引导。
此外,一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异;另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利,但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容,然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征,相反本发明已经具备现有技术的所有特征,而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的至少一部分问题,本发明提供了一种颅骨锁的制作方法,方法包括如下步骤:S1将PLGA加热至熔融态;S2将TCP粉末和镁粉或镁合金粉混入熔融态的PLGA中,并混合均匀;S3等候熔融态的混合物的冷却凝固;S4采用成型方法制备成骨部,成骨部,其设置在骨瓣和颅骨开口边缘之间的间隙内,并用于引导位于骨瓣和颅骨开口边缘两端的骨细胞向彼此方向增长以形成骨连接,锁定部沿第一方向固定骨瓣和颅骨开口边缘,骨连接是基于不同于第一方向的第二方向进行的,其中,成骨部沿第二方向贯通地设置有数个诱导孔,以供在术后骨愈合期,便于骨连接形成骨锚。
优选地,成骨部配合锁定部形成颅骨锁,在锁定部沿第一方向固定骨瓣和颅骨开口后,存在于两者间间隙的成骨部上以沿不同于第一方向的第二方向贯通形成的数个诱导孔诱导骨瓣和颅骨开口两端的骨细胞向彼此方位生长以形成骨锚。
诱导孔的存在向存在与骨瓣和颅骨开口边缘的骨细胞提供了一个向彼此方向生长通道,在一段术后愈合的时间内骨细胞将会优先通过这些诱导孔向彼此方向生长以形成骨锚,数个在不同位置排列的骨锚至少在三个维度的方向上对骨瓣和颅骨开口部位形成了位置上的辅助固定,尤其是对于骨锚形成之后的时间内,此时成骨部由于自身分解消失后,若没有其它参与辅助固定的物体,那么将仅有颅骨锁在参与固定对其的作用,而本发明中向正确位置生长的骨锚起到了辅助固定的效果。并且数个相邻的骨锚所圈定的范围内的骨质在向对方生长的过程中由于周遭骨锚的限定以及导向作用,会朝着预期的方向以及位置生长,最终获得均匀性和方向一致性程度高的完整颅骨,防止后续强度不够而断裂的可能性,极大地提升了颅骨愈合的效果,相较于没有通过数个骨锚限定骨质生长的技术方案,其骨质生长方向杂乱无序,愈合后的颅骨密度、强度分布参差不齐,很容易造成后续隐患。本发明所采用的呈体系排布的诱导孔所获得的骨锚不仅在固定骨瓣上具有一定的辅助效果,并且在引导骨质生长的过程中可以限定骨质的生长方向以及生长范围,使得骨重构效果大幅变好。采用数个诱导孔排列来引导骨质生长为数个体积足够小且足够保证强度的骨锚相较于采用大块的开孔以及无定型的随机骨增长诱导来说具有更强的规整性,骨质增长过程和增长趋势可控,不会出现骨质向任意方向胡乱且随机的生长而导致的骨质不均,愈合后产生的骨强度分布散乱的问题。颅骨锁与成骨部的同时应用,在术后愈合初期,颅骨锁构成了对成骨部的位置以及成骨方向的稳定限定,愈合后期由成骨片诱导形成的骨锚方向对颅骨锁固定骨瓣的过程形成了辅助固定的效果,颅骨锁和成骨部在不同时期的双向反馈稳定作用使得整个颅骨愈合过程更加的稳定且顺利,尤其是对于采用可吸收的颅骨锁方案,在骨重构后期,由于颅骨锁逐渐被吸收,此时其已经不能够提供足量的支撑作用,而成骨部的引入所产生的骨锚能够在此时接替颅骨锁的作用来继续均匀且强度较高地固定骨瓣,同时还能够形成对剩余骨质的均匀生长引导。
优选地,数个诱导孔在锁定部上是按照沿第一方向和第三方向分别形成间隔排布的方式形成矩阵结构。
优选地,数个诱导孔在锁定部上是按照沿第一方向和第三方向分别形成间隔的方式进行排布的。
优选地,通过诱导孔所限定构成的骨锚在沿第二方向投影面上形成的数个点位在二维上形成矩阵结构排列。
优选地,矩阵结构排列中呈最小矩阵排列的骨锚能够圈定一个矩形范围,在成骨部分解后,矩形范围四周的骨锚为范围中心的骨细胞生长提供边际引导。
此技术方案下,形成的骨锚结构的稳定性将进一步提升,从三维所描述的三个方向的受力情况来看,该方案下形成的骨锚结构能够均匀且稳定得分散来自这三个方向的作用力,使得骨瓣受重力或者患者自主或非自主移动下产生的惯性力等外界作用力的影响下相对颅骨开口的所产生的移动或晃动大幅降低。同时,从组成大矩阵的最小单元矩阵来看,每个单元矩阵所含有的骨锚均能够将其所圈定的范围中的其它骨质进行诱导生长,进而形成一致性程度相当高的数个骨最小单元,进一步提升了骨愈合的后的结果评价。
优选地,成骨部采用能够被人体吸收的高分子材料制作,锁定部也采用相同材料制成,其中,通过调整高分子材料的分子量使得成骨部分解时间小于锁定部分解时间。
优选地,诱导孔在第一方向和第三方向分别形成的间隔排布是按照均匀排布的方式进行的,沿第三方向观察,诱导孔所形成的点阵投影中任意四个诱导孔能够圈定矩形范围,最小的矩形范围有相邻的四个诱导孔所圈定。
优选地,成骨部沿第二方向延伸而确立的厚度按照配合患者接受开颅手术时所选用的开颅工具所造成的间隙宽度的方式设置,其沿第一方向延伸而确立的高度可以按照配合患者的颅骨厚度的长度的方式来设置。
优选地,成骨部在第一方向上设置有至少两个穿线孔,穿线孔用于在成骨部内贯穿引导锁紧线移动,其中,锁定部包括颅内锁紧片和颅外锁紧片,在颅内锁紧片和颅外锁紧片因锁紧操作而引起锁紧线上下运动时,成骨部是通过在第一方向上设置的至少两个穿线孔来分别穿引相应锁紧线的。
优选地,锁紧部包括颅内锁紧片和颅外锁紧片,在对骨瓣和颅骨开口形成固定对齐时,两者分别贴靠至患者颅骨的里侧和面侧,并且两者互相靠近和远离的方向配置为第一方向。
优选地,成骨部沿第一方向贯通地开设有设有至少两个穿线孔,颅内锁紧片和颅外锁紧片上也分别设置有两个引线孔。
优选地,锁紧线的一端穿过颅外锁紧片的其中一个引线孔并且进入靠近面侧一端的其中一个穿线孔,到达里侧穿出后穿入颅内锁紧片的一个引线孔,并反转方向由另一个引线孔穿出,然后由里侧面上另一个穿线孔穿入,并且从面侧的另一个穿线孔穿出,最终穿出颅外锁紧片的另一个引线孔。
优选地,成骨部分别接触至骨瓣和颅骨开口边缘的侧面以及诱导孔内均设置有含有镁的生长诱导粉料。
优选地,引线孔孔径大于诱导孔的孔径。
附图说明
图1为本发明成骨部制作方法流程图;
图2为本发明结构示意图;
图3为本发明用于颅骨后的横截面结构以及形成的骨锚示意图;
图4为本发明成骨部以及两个锁紧片顶视图;
图5为本发明成骨部凹部和槽部以及形成的骨销和骨托结构示意图;
图中:100、骨瓣;200、颅骨开口;300、锁定部;310、颅内锁紧片;320、颅外锁紧片;330、引线孔;400、成骨部;410、诱导孔;420、穿线孔;430、凹部;440、槽部;500、骨锚;600、骨销;700、骨托;800、锁紧线;001、第一方向;002、第二方向;003、第三方向。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,在未进行其他特殊说明或者限定的情况下,说明书中提及的术语“安装”、“相连”以及“连接”等词汇应该作广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸的连接或者一体式的连接;可以是机械连接或者电连接,也可以是机械连接与电连接的结合;可以是直接连接,也可以通过中间转接部件进行间接连接,对于电子元器件部件,可以是利用导线的电路安装,也可以是利用集成等方式进行精简化电路板设计。对于本领域的技术人员而言,可根据具体应用情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1提供一种颅骨锁的制作方法。其用于制造成骨部,具体步骤如下:
S1将第一材料加热至熔融态;
S2将第二材料混入熔融态的第一材料中,并混合均匀;
S3等候熔融态的混合物的冷却凝固;
S4采用成型方法制备成骨部400;
其中第一材料可以采用对人体无毒无害并且可以在人体中降解的材料,例如可以是PLGA,PLGA为聚乳酸-羟基乙酸共聚物,常用于可吸收的医疗装置的制作原料,由于其可以在人体中随着时间分解成乳酸或其配合物的对人体无毒无害的物质而被广泛使用,除此之外还可以利用PHA等材料。第二材料可以选择TCP陶瓷粉末以及镁粉或镁合金粉中的一种或者任意种内的组合,TCP陶瓷粉末以及镁粉或镁合金粉均具有较为优异的生物相容性、骨引导以及骨诱导性,可以诱导骨的生长。将诱导材料和对人体无害的讲解材料混合制成成骨部可以使得在骨愈合前期具有缝隙时对缝隙进行填充,并随着时间慢慢转到骨愈合后期,诱导骨的生长的同时伴随这成骨部本身的讲解消失,使得缝隙全程都有作用主体不同的支撑作用,使得成骨稳定性良好、成骨后骨质均匀、方向一致性好。成型方法可以利用预先制造的模具将混合物冷却凝固一步成型为成骨部,也可以采用后续磨削开孔等方案以形成成骨部的结构。
图2、3提供一种颅骨锁的制作方法,其用于神经外科或者头部、脑部医疗或相关医学科室所施展的开颅手术术后患者骨瓣100的固定。为方便接下来的技术方案的描述,先对开颅手术后将先前取下的骨瓣100固定回患者颅骨被打开部分的过程进行描述。开颅手术中,由于经常需要对患者被颅骨保护下的脑部部位进行手术,因此经常需要将颅骨的一部分骨头切下以使得其内部的脑部能够暴露在手术医生的操作范围下,此部分被切出下来的颅骨部分被称为骨瓣100,开颅手术根据手术的需求以及患者的病况来决定骨瓣100切下的位置、切下骨瓣100大小等手术参数。一般来说开设下来的骨瓣100大致多呈圆形或者方形等较为规整的形状,其至少具有一个或几个较长的边缘或边长,例如圆形的周长部分或者多边形的边长部分,这些部分也是手术过程中利用手术手锯或电锯切割所造成的与周边颅骨分离的边缘。在针对患者脑部的手术结束之后,需要将患者颅骨上开口的部位重新填充实体以保护其中的脑部不受外界环境的侵扰、维持患者脑部的正常生理环境,可选的方案有采用3D打印的人工骨瓣100重新填回开口部位或者采用其它可以快速凝固的材料进行填充,此种方案多用于患者本身具有颅骨损伤的情况,常见的另一种情况是直接将先前从患者颅骨上取下来的骨瓣100重新填回开口部位以形成较为完整的颅骨,因为从患者颅骨上取下的骨瓣100和开口部位具有双生的贴合性,其几乎可以较为完美地贴合开口的边缘部分。在术后的一端时间内属于骨质的愈合期,期间骨瓣100和颅骨的开口部分之间的成骨细胞再生,从骨瓣100的断裂部位和颅骨开口200的断裂部位向彼此的位置缓慢增生,此间,两端增生的骨质在中间部位逐渐汇合,最终融合形成完整的连接,到此时骨瓣100填充到完整颅骨的愈合基本完成。造成骨瓣100和颅骨开口200边缘之间具有一定间隙的原因是手术中利用的手锯或者电锯为了保证一定的操作刚性而具有一定的刀片厚度,一般是1-3mm宽,在此宽度的刀具或锯盘磨损下,颅骨上会损失该部分的骨质,因此在填充回骨瓣100时通常会在骨瓣100和颅骨边缘之间形成一定的间隙,这种间隙宽度一般根据上述刀具的宽度来决定,例如使用的是3mm宽的刀具,那么产生的间隙宽度大致也是3mm左右,并且从断面的横截面上观察,该间隙大致可以被视作有两端大致平行的边缘所限定构成的空间。然而在术后骨质愈合期间,由于患者运动或者其它的外力作用下,骨瓣100的边缘通常不会和颅骨开口200边缘完全地对齐,若在此情况下任由骨质自身进行愈合,则有可能会造成颅骨愈合之后错位、表面不平,甚至还有可能造成一些影响患者脑部功能的问题。因此需要采用一些固定装置来将与颅骨开口200分离骨瓣100强制对齐。
因此本发明提出的一种颅骨锁的制作方法,其至少包括锁定部300和成骨部400,锁定部300用于将患者的骨瓣100和颅骨开口200部位的边缘以厚度边强制固定对齐的方式同时接触至患者骨瓣100和颅骨开口200部位两侧,为方便描述,将患者的颅骨分为大致两个观察侧面,第一个侧面是面向患者大脑方向的颅骨内侧,在此可以称为里侧,另一个侧面是远离患者大脑方向的颅骨外侧,在此可以称为面侧。另外由于人体的颅骨部位呈现一定的弧度而不构成平展的平面,在固定骨瓣100时通常使用多个锁定部300的锁定方向通常在空间上不是同向的,在此仅通过对其中一个锁定部300进行详细描述,其它锁定部300在没有具有其它功能或者没有被安置在特殊位置或特殊状态下时,其结构应当大致和本实施例主要描述的锁定部300结构一致。在针对单个锁定部300进行描述时,通常情况下,根据人体颅骨的大小以及手术工具造成的间隙大小来看,锁定部300整体大小可以设置为一个较小的体积,因此当其作用之用户颅骨或骨瓣100部位时,可以将其作用部位大致看做是一个在此颅骨成弧度的区域做切线而形成的大致平整的切平面。可以理解的是,这不代表锁定部300和患者颅骨接触的面仅能够或者被推荐构造为平面结构,而是该接触面可以根据自身所设定的覆盖在用户颅骨上的部位对应的颅骨部分生理产生的弧度向呼应或者大致伴随类似弧度弯曲的预制面结构,或者在采用可变性材料、软质材料、受致动变形材料或变形结构的情况下,该接触面可以自适应地覆盖在用户颅骨的弧度部分上。在这里为简化分析将该接触平面大致视作一个平面,如图3中的横截面所示的图像,该横截面为一个二维图像,将其中横穿过间隙的方向称为第二方向002,也就是图中向左箭头的指向所在的方向。该方向也可以表示呈圆形切下的骨瓣100的径向方向,通常情况下该方向也描述了间隙两端的骨质相向生长愈合的方向,即也可以描述为第二方向002的正逆方向。可以理解的是,骨细胞再生的方向,即骨质生长的方向在非理想的情况下也是可以沿不同于第二方向002的斜向进行的,或者所针对一个定部分的骨细胞再生过程进行观察,其生长方向通常呈扇形或者环形的面或者体扩散过程,但是在这些二维或者三维方向向量的集合中,应当至少包含如上文所述的第二方向002,故本实施例将第二方向002大致可以表示骨质的生长方向。
为实现对骨瓣100的固定,需要对骨瓣100施加至少一种外部力来抗衡骨瓣100由于自身的重力而向患者脑部方向落下的运动趋势,优选地,锁定部300至少包括颅内锁紧片310和颅外锁紧片320,在锁定部300发挥作用时,颅内锁紧片310接触至患者颅骨的里侧,相应地,颅外锁紧片320接触至患者颅骨的面侧。根据上述内容可知颅外锁紧片320和/或颅内锁紧片310接触至颅骨的表面设置为平面或者可以根据相应接触颅骨部位的弧度而做出对等的弯曲,优选地,两个锁紧片均大致呈片状结构,该片状结构可能不仅指的是二维含义上的具有确定面积的片状结构,还有可能至三维含义上的具有一定厚度甚至是具有一定弧度的片状结构,即一般来说其厚度小于或者大幅小于至少一个其它边长的三维结构均可以大致视作片状结构。
根据一种常见的使用方式,锁定部300的两个锁紧片是按照两端夹闭的方式来将骨瓣100和颅骨开口200部位进行强制对齐的,具体地,颅内锁紧片310和颅外锁紧片320的形状中心连线或者在另一些形状中心不在规整位置的情况下两个锁紧片相向运动的方向配置为第一方向001,如图3中由向上箭头示出的方向。由横截面示意图可以看出的是,第一方向001与上述的骨质生长的第二方向002至少不是同向的,甚至两者向量夹角具有较大的数值,在两个锁紧片被外部驱动力驱动以及沿用于传动的部件的物理限位下产生的第一方向001是沿垂直该小部分颅骨切向呈大致平整的平面方向排布时,可以说第一方向001大致垂直于第二方向002。通过外力操作将颅内锁紧片310和颅外锁紧片320沿第一方向001向彼此的方向移动以减小两者之间的直线距离,在彼此移动到一定的距离时,两者分别接触到颅骨的里侧和面侧,并且两只在接触面上至少一部分是接触在颅骨开口200部位,另一部分接触在骨瓣100上的,因此,在此支撑和固定限位的作用下,骨瓣100可以与颅骨开口200部位的在厚度边上的呈大致对齐的状态。
优选地,为实现在固定骨瓣100的前提下,继续加速骨瓣100的愈合以及进一步控制骨瓣100愈合时的骨质生长方向和最终的愈合效果,在上述骨瓣100和颅骨开口200边缘之间形成的间隙位置设置有成骨部400,成骨部400由于填充了间隙的空间形状而大致可以配置为片状或者根据骨瓣100的开设方案而具有一定弧度弯曲的片状形状,从其边长长度配置来说,其通常意义上的厚度边长是大致沿第二方向002排布的,其高度的方向是沿第一方向001排布的。优选地,在大量制造适配不同患者颅骨厚度以及手术时采用的开颅工具所造成的间隙宽度的多种尺寸的成骨部400的情况下,成骨部400沿第一方向001延伸而确立的高度可以按照配合患者的颅骨厚度的长度的方式来设置,一般人员的大部分位置的颅骨厚度在10-15mm之间,开颅手术中经常操作的顶骨部位厚度大致在5-10mm之间,成骨部400高度可以设置为例如10mm长;相应地,成骨部400沿第二方向002上延伸而确立的厚度可以按照配合患者接受开颅手术时所选用的开颅工具所造成的间隙宽度的方式设置,例如一般的开颅工具,例如开颅铣刀,其造成的间隙宽度一般与其自身的刀锋宽度接近,在1-3mm之间。
成骨部400设置在上述间隙部位并不是为了对位于骨瓣100和颅骨开口200边缘的骨质愈合造成影响,相反地,在牺牲一定的生长速度的情况下,成骨部400对两端的骨质增长起到了引导生长方向以及固定生长位置的作用。优选地成骨部400在第一方向001上分别接触至骨瓣100边缘以及颅骨开口200边缘的面上均开设有数个呈一定排列方式排列的生长诱导孔410,优选地,位于两个面的诱导孔410在成骨部400内部彼此贯通,并且优选的该贯通所形成的通道大致呈直线指向,换言之,通过贯通地在成骨部400上开设数个呈一定排布方式排布的诱导孔410。诱导孔410的存在向骨瓣100和颅骨开口200边缘的骨细胞提供了一个向彼此方向生长通道,在一段术后愈合的时间内骨细胞将会优先通过这些诱导孔410向彼此方向生长,并且在理想的情况下,将在诱导孔410的通道内部进行相互生长结合形成较为坚固且完整的骨连接,由于其它没有面对诱导孔410的骨质部位受成骨部400的实体阻挡而生长较为缓慢并且没有形成骨连接,若此时将成骨部400从假想中不破坏已经形成骨连接部位地抽离间隙,则可以观察到透过数个诱导孔410而形成的数个位置的骨连接形成了连接固定骨瓣100和颅骨开口200边缘的结构,其作用就像是锚钉一样,将骨瓣100锚定在颅骨开口200边缘上,因此可以将此时形成的骨连接部位称为骨锚500。
由上述内容可知,诱导孔410的位置决定了骨锚500的位置,骨锚500在成骨部400消失之后的一端时间内承担了支撑骨瓣100以及定向其它部位的骨质生长位置的功能。上述成骨部400的消失是通过对成骨部400整体材料的设计来实现的,可被人体吸收的材料已经被较为广泛地研究,例如聚乳酸高分子材料,这种材料在人体环境中会逐渐分解然后被人体无害地吸收,换言之,利用此类材料制成的成骨部400能够在人体内部逐渐地“融化”,最终完全消失。优选地,锁定部300的两个锁紧片也可以采用上述的材料制作。
当所述成骨部400自身分解并被人体吸收而消失之后,相邻数个所述骨锚500所圈定的范围内的存在于所述骨瓣100和颅骨开口200边缘的骨质在附近的所述骨锚500的定向及引导下向彼此增长以形成滞后于骨锚500的骨连接。
优选地,本实施例通过规定诱导孔410的位置而产生特定排列的骨锚500位置为骨瓣100的支撑和定向其它先前未生成骨连接的部位的骨质生长的过程提供了一些较好的效果。具体地,本实施例中,诱导孔410沿第一方向001和第三方向003分别形成间隔排布而形成近似棋盘或者井字的矩阵结构,从其中一个任意选定的诱导孔410进行观察,其沿第一方向001和第三方向003上分别都具有至少一个与其彼此具有一定间隔距离的另一个诱导孔410,并且优选地沿第一方向001排布的间隔长度均相等,对应地沿第三方向003排布的间隔长度也相等,第一方向001上的间隔长度等于或者不等于第三方向003上的间隔长度。这里的第三方向003是指在空间上垂直于有第一方向001和第二方向002构成的面的方向,在图3中表示为沿纸面垂直向内或者向外的方向,成骨部400在该方向上的延伸同样确立了其长度。
由上述呈矩阵结构的诱导孔410所限定形成的多个骨锚500在沿第二方向002的投影面上观察,其形成的点位也是呈矩阵结构的,呈矩阵排列的骨锚500至少在支撑稳定性和均匀定向其它骨质生长方面具有优势。具体地,呈矩阵排列的骨锚500至少能够为骨瓣100和颅骨开口200部位提供至少在三个维度方向上的较为均匀且稳定的支撑,沿第一方向001来观察,矩阵排列的骨锚500在此侧面上呈间隔的排列,为骨瓣100固定在颅骨开口200上的第一方向001上的稳定性提供强且均匀的限定,即限定了骨瓣100与颅骨开口200由于重力作用等作用下的上下位移的自由度。若不采用均匀的排布方式,则会造成第一方向001上的某些位置支撑性较低,另一些位置的支撑性较高,由于新生长的骨锚500在一段时间内仍不能够达到完全的硬度,不均匀的排布可能会造成支撑性较低的部位骨锚500断裂的问题。同理地,在沿第三方向003上观察,排布均匀的骨锚500提供了限定骨瓣100与颅骨开口200在第三方向003上的相对移动,即骨瓣100在颅骨开口200内的转动自由度被限制。沿第二方向002观察,呈点阵状的骨锚500提供了限定骨瓣100与颅骨开口200在第二方向002上的相对移动,即骨瓣100边缘靠近或者远离颅骨开口200边缘的移动自由度。通过矩阵化的诱导孔410而形成的矩阵化的骨锚500能够在至少三个维度以及由三个方向向量组合形成的其它方向向量上的位移自由度上均匀地将骨瓣100固定在颅骨开口200边缘上。
另外,从第二方向002观察,点阵状的骨锚500形成了类似棋盘或者井字形结构,在每个假想线条的交汇处均存在有至少一个骨锚500,换言之,每四个呈最小矩阵排列的骨锚500能够圈定一个矩形范围,类似棋盘上的每一个格子,这些格子在成骨部400被吸收之前是无法形成骨连接的,在成骨部400分解消失之后,这些圈定的矩形范围为该部分的骨质生长提供了导向以及限定,根据骨细胞参与骨重构的过程,位于四周较为稳定的骨锚500为新的骨细胞增生提供了边际引导,增生的成骨细胞将这些格子一一填满,随着时间最终完成整体的骨重构过程。而矩阵的骨锚500因为其限定以及边际引导过程而使得整体骨愈合过程的方向控制十分井然有序,避免了骨质胡乱向其它方向增生,导致骨质不均匀,延缓骨愈合时间的问题。
优选地,在成骨部400接触至骨瓣100以及颅骨开口200边缘的两个侧面上均设置有能够促进骨增长的含有镁的生长诱导粉料,在这些粉料的作用下,骨细胞能够更快的增生。
优选地,如图5所示,在成骨部400呈矩阵形式开设的诱导孔410所圈定的矩阵内设置有两种结构,这两种结构其一面向骨瓣100边缘,另一个面向颅骨开口200边缘,这两种结构一个是沿第二方向002向成骨部400内部凹陷而形成的凹部430,另一个是先沿第二方向002向成骨部400内部开槽并且在槽底设置有沿开槽方向相反方向凸起的槽部440,其中优选地,槽部440的凸起弧度与凹部430的凹陷弧度呈一致设计,槽部440与凹部430均设置在成骨部400之内,并且两者之间并不连通而是在两者凹陷的最深处之间还具有一段隔断距离。此种方案下,在骨锚500形成的同时,位于骨锚500圈定的矩阵中间位置的骨质也伴随生长诱导粉料的影响下而分别向凹部430和槽部440内生长,并且由于两者形状的定型而构成一端呈弧形凸出的骨销600和一端向内凹陷的骨托700,骨销600的凸起端大致可以和骨托700的凹陷部位配合,在随着成骨部400分解消失后,骨销600和骨托700构成承托配合关系,数个这种配合关系的骨销600骨托700组合形成了除骨锚500之外的第二固定位置,使得骨重构的过程稳定性进一步提升,并且包覆的骨销600和骨托700能够更加快速地结合在一起,最终完成该部分的骨连接过程。
优选地,锁定部300的两个锁紧片同样设置为可被人体吸收分解的材料,例如采用上文所述的聚乳酸高分子材料,并且通过在制造或者原材料时选择不同分子量的材料的方式,将成骨片的吸收时间配置为小于颅骨锁的吸收时间,故在此情况下,成骨片相对于颅骨锁将会更快的分解消失,使得在利用成骨部400诱导骨重构的过程中,至少在完全形成骨锚500以及上述骨销600和骨托700的结合之前以及以上结构实现之后的一端时间内骨瓣100和颅骨开口200之间均具有颅骨锁的锁定作用而防止非期望的移位。
控制颅内锁紧片310和颅外锁紧片320相对移动的过程是依靠锁紧线800的驱动来实现的,如图4所示,在成骨部400的沿第一方向001上贯通地开设有至少两个穿线孔420。颅内锁紧片310和颅外锁紧片320上也分别设置有两个引线孔330。锁紧线800的一端穿过颅外锁紧片320的其中一个引线孔330并且进入靠近面侧一端的其中一个穿线孔420,到达里侧穿出后穿入颅内锁紧片310的一个引线孔330,并反转方向由另一个引线孔330穿出,然后由里侧面上另一个穿线孔420穿入,并且从面侧的另一个穿线孔420穿出,最终穿出颅外锁紧片320的另一个引线孔330。由此形成了对两个锁紧片的驱动结构。引线孔330孔径大于诱导孔410的孔径。
需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种颅骨锁,其包括:
锁定部(300)和成骨部(400),
锁定部(300)用于将患者的骨瓣(100)和颅骨开口(200)部位的边缘以厚度边强制固定对齐的方式同时接触至患者骨瓣(100)和颅骨开口(200)部位两侧,
其特征在于,
成骨部(400),其设置在所述骨瓣(100)和所述颅骨开口(200)边缘之间的间隙内,并用于引导位于骨瓣(100)和颅骨开口(200)边缘两端的骨细胞向彼此方向增长以形成骨连接,
所述锁定部(300)沿第一方向(001)固定所述骨瓣(100)和颅骨开口(200)边缘,所述骨连接是基于不同于第一方向(001)的第二方向(002)进行的,其中,所述成骨部(400)沿第二方向(002)贯通地设置有数个诱导孔(410),以供在术后骨愈合期,便于所述骨连接形成骨锚(500);
数个所述诱导孔(410)在所述锁定部(300)上是按照沿第一方向(001)和第三方向(003)分别形成间隔排布的方式形成矩阵结构的,其中,
所述成骨部(400)在第一方向(001)上设置有至少两个穿线孔(420),所述穿线孔(420)用于在成骨部(400)内贯穿引导锁紧线(800)移动,其中,
所述锁定部(300)包括颅内锁紧片(310)和颅外锁紧片(320),在所述颅内锁紧片(310)和颅外锁紧片(320)因锁紧操作而引起锁紧线(800)上下运动时,所述成骨部(400)是通过在第一方向(001)上设置的至少两个穿线孔(420)来分别穿引相应锁紧线(800)的;
在所述成骨部(400)呈矩阵形式开设的诱导孔(410)所圈定的矩阵内设置有两种结构,这两种结构其一面向骨瓣(100)边缘,另一个面向颅骨开口(200)边缘,这两种结构一个是沿第二方向(002)向成骨部(400)内部凹陷而形成的凹部(430),另一个是先沿第二方向(002)向成骨部(400) 内部开槽并且在槽底设置有沿开槽方向相反方向凸起的槽部(440),其中,槽部(440)的凸起弧度与凹部(430)的凹陷弧度呈一致设计,槽部(440)与凹部(430)均设置在成骨部(400)之内,并且两者之间并不连通而是在两者凹陷的最深处之间还具有一段隔断距离。
2.根据权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,所述成骨部(400)和锁定部(300)均采用能够被人体吸收的高分子材料制作,其中,通过调整所述高分子材料的分子量使得所述成骨部(400)分解时间小于所述锁定部(300)分解时间。
3.根据权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,通过所述诱导孔(410)所限定构成的所述骨锚(500)在沿第二方向(002)投影面上形成的数个点位在二维上形成矩阵结构排列。
4.根据权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,所述矩阵结构排列中呈最小矩阵排列的所述骨锚(500)能够圈定一个矩形范围,在所述成骨部(400)分解后,矩形范围四周的所述骨锚(500)为范围中心的骨细胞生长提供边际引导。
5.根据权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,在所述锁定部(300)的颅内锁紧片(310)和颅外锁紧片(320)因锁紧操作而引起锁紧线(800)上下运动时,所述成骨部(400)是通过在第一方向(001)上设置的至少两个穿线孔(420)来分别穿引相应锁紧线(800)的。
6.根据前述权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,所述颅内锁紧片(310)和颅外锁紧片(320)上分别设置有引线孔(330)。
7.根据权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,被所述穿线孔(420)穿引限定的所述锁紧线(800)能够将所述颅内锁紧片(310)和颅外锁紧片(320)的移动方向限定在第一方向(001)。
8.根据权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,所述成骨部(400)分别接触至骨瓣(100)和颅骨开口(200)边缘的侧面,所述诱导孔(410)内均设置有含有镁的生长诱导粉料。
9.根据权利要求1所述的颅骨锁,其特征在于,所述锁紧线(800)限定所述颅内锁紧片(310)和颅外锁紧片(320)的移动是通过分别穿引至两者上的引线孔(330)的方式实现的。
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