CN115192267A - 人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，包括人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨；人工胸骨包括胸骨柄和胸骨体，胸骨柄的上缘两侧分别设置有胸骨关节凹；人工锁骨上设置有锁骨关节轴，胸骨关节凹与锁骨关节轴相接触，形成胸锁关节；锁骨关节轴上设置有第一锁骨连接孔；胸骨柄上设置有第一胸骨连接孔；人工肋骨包括第一肋骨段、第二肋骨段和第三肋骨段，第一肋骨段与第三肋骨段沿第一方向的宽度相同；胸骨柄和胸骨体的左右两侧分别与第一肋骨段相连接，第三肋骨段远离人工胸骨一侧与正常肋骨残端相连接。通过人工胸骨与人工锁骨之间的连接以及人工胸骨与人工肋骨之间的连接，能够模拟人体胸骨、锁骨和肋骨的解剖形态和生物学特性。

Description

人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置。

背景技术

随着医疗行业的快速发展，医疗器具设备就显得格外重要，由于胸骨柄部位肿瘤破坏锁骨和胸锁关节，切除后重建材料一直困扰着临床发展，目前，目前市面上都采用金属钢板和金属链来替换胸骨、锁骨和肋骨，影响了胸骨、锁骨和肋骨的稳定性和胸锁关节功能；若将胸骨、锁骨和肋骨做成一体式的结构，不仅限制了手术医师的临床发挥和手术方案的变更而达到临床最佳效果，而且术后患者无法做上下、左右以及小范围的关节活动，从而影响患者生活质量。

现有文献1(CN114159191A)公开了一种胸骨组合装置，该方案公开了胸骨版，在胸骨柄上设置有胸骨柄和胸骨体，胸骨柄通过螺栓与胸骨体相连接；胸骨柄两侧的胸锁连接孔于双侧锁骨通过韧带或韧带连接，将胸骨柄与双侧锁骨直接连接，则会影响关节活动，上述方案仍未解决上述问题。

现有文献2(CN114159191A)公开了3D打印胸肋骨重建装置，该方案公开了由钛合金材料3D打印一体成型的固定装置，且未形成胸锁关节，未解决上述技术问题。

现有文献3(CN215306573U)公开了胸骨固定及胸锁关节连接装置，包括胸锁关节块、胸骨组合块、肋骨夹、胸骨尾块、胸锁连接钉和锁骨连接钉，胸锁关节块上端的左右两侧均设置有胸锁连接钉，胸锁连接钉上连接有锁骨连接钉；胸锁关节块的下端连接有胸骨组合块，胸骨组合块由多块胸骨块首尾连接组成，每一块胸骨块上均左右对称开设有肋骨夹安装槽，肋骨夹安装槽的内缘间隔开设有若干与肋骨夹安装槽连通的卡槽，肋骨夹安装在肋骨夹安装槽和卡槽中；肋骨夹的远端设置有肋骨爪，肋骨夹的近端的侧面设置有侧凸块，肋骨夹的近端通过螺钉安装在肋骨夹安装槽中，侧凸块卡入其中一个卡槽中；胸骨组合块的下端安装有胸骨尾块，上述胸锁关节块结构复杂，且胸锁关节块上端的左右两侧均设置有胸锁连接钉，胸锁连接钉上再连接锁骨连接钉，整体上关节活动能力有限，上述方案仍未解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，包括人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨；

所述人工胸骨包括胸骨柄和与所述胸骨柄相连接的胸骨体，所述胸骨柄的上缘两侧分别设置有胸骨关节凹；

所述人工锁骨靠近所述胸骨柄一侧设置有与所述胸骨关节凹相配合的锁骨关节轴，所述胸骨关节凹与所述锁骨关节轴相接触，且形成胸锁关节；

所述锁骨关节轴靠近所述胸骨关节凹一侧设置有至少两个第一锁骨连接孔，所述第一锁骨连接孔沿第一方向排列，第二方向为由人工胸骨指向所述人工锁骨或人工肋骨的方向，所述第一方向与所述第二方向相交；

所述胸骨柄靠近所述胸骨关节凹一侧设置有与所述第一锁骨连接孔相配合的第一胸骨连接孔；

所述第一锁骨连接孔与所述第一胸骨连接孔之间通过连接件软性连接，所述人工锁骨远离所述胸骨柄一侧与正常锁骨残端相连接；

所述胸骨柄的上缘中部设置有凹形面；

所述人工肋骨包括第一肋骨段、与所述第一肋骨段相连接的第二肋骨段，以及与所述第二肋骨段相连接的第三肋骨段，所述第一肋骨段与所述第三肋骨段沿所述第一方向的宽度相同，所述第二肋骨段沿所述第一方向的宽度小于所述第一肋骨段沿第一方向的宽度；

沿所述第二方向上，所述第一肋骨段的长度小于所述第二肋骨段的长度，所述第二肋骨段的长度小于所述第三肋骨段的长度；

所述胸骨柄和所述胸骨体的左右两侧分别与所述第一肋骨段相连接，所述第三肋骨段远离所述人工胸骨一侧与正常肋骨残端相连接。

优选地，所述锁骨关节轴靠近所述第一锁骨连接孔一侧还设置有沿第一方向排列的第二锁骨连接孔，所述第二锁骨连接孔的直径为2.5mm-3mm。

优选地，所述人工锁骨远离所述锁骨关节轴一侧设置有沿所述第二方向排列的第三锁骨连接孔，所述第三锁骨连接孔的直径为3.0mm-4.0mm。

优选地，所述胸骨关节凹为半环形关节凹，所述锁骨关节轴为半球形凸起。

优选地，所述第一肋骨段上设置有至少一个沿第二方向排列的第一肋骨连接孔；所述第二肋骨段设置有沿第二方向延伸的第二肋骨连接孔；所述第三肋骨段设置有至少一个沿所述第二方向排列的第三肋骨连接孔。

优选地，所述第一肋骨段与所述第三肋骨段沿第三方向的厚度相同，所述第二肋骨段沿所述第三方向的厚度小于所述第一肋骨段沿第三方向的厚度，所述第三方向与所述第一方向与所述第二方向相交。

优选地，所述胸骨柄靠近所述凹形面一侧设置有至少一个胸骨上肌群连接孔，所述胸骨上肌群连接孔沿所述第二方向排列。

优选地，沿第三方向上，所述人工锁骨靠近所述胸骨关节凹一侧的厚度大于所述人工锁骨远离所述胸骨关节凹一侧的厚度，所述第三方向与所述第一方向和第二方向相交。

优选地，所述胸骨柄与所述第一肋骨段之间、以及所述胸骨体与所述第一肋骨段之间通过螺栓相连接。

优选地，所述胸骨体包括第一子胸骨体和与第一子胸骨体相连接的第二子胸骨体，所述第一子胸骨体和所述第二子胸骨体上均设置有沿所述第一方向延伸的第二胸骨连接孔；

所述胸骨柄上设置有沿所述第二方向排列并沿所述第一方向延伸的第三胸骨连接孔。

与现有技术相比，本发明提供的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，至少实现了如下的有益效果：

本发明通过人工胸骨与人工锁骨之间的连接以及人工胸骨与人工肋骨之间的连接，不仅能够模拟人体胸骨、锁骨和肋骨的解剖形态和生物学特性，除修复胸骨、锁骨和肋骨的缺损，还恢复了胸锁关节及胸肋骨的解剖功能，使其达到个性化和精准化定制，而且稳定胸廓形态、恢复胸廓正常的生理形态以及保护呼吸和心脏功能，从而改善生存质量；此外，在胸骨柄的上缘两侧设计胸骨关节凹，在人工锁骨的内侧端设置有与胸骨关节凹相配合的锁骨关节轴，胸骨关节凹与锁骨关节轴相接触，且形成胸锁关节，在人工胸骨和人工锁骨之间连接有胸锁关节，不仅能够更有效地稳定胸廓形态和结构，防止锁骨下动静脉和无名静脉损伤以及保护胸廓上口通道，而且使用简便易行，质量稳定可靠，符合生物力学要求和解剖及功能的重建，同时利用胸锁关节也可以保持关节活动功能。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明提供的一种人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种人工胸骨的结构示意图；

图3是本发明提供的一种胸骨柄与人工锁骨组合结构示意图；

图4是本发明提供的一种部分胸骨柄的结构示意图；

图5是本发明提供的一种人工锁骨的结构示意图；

图6是本发明提供的一种人工肋骨的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：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发明的范围。

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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

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例子中，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例子可以具有不同的值。

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。

图1是本发明提供的一种人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置的结构示意图；图2是本发明提供的一种人工胸骨的结构示意图；图3是本发明提供的一种胸骨柄与人工锁骨组合结构示意图；图4是本发明提供的一种部分胸骨柄的结构示意图；图5是本发明提供的一种人工锁骨的结构示意图；图6是本发明提供的一种人工肋骨的结构示意图。参照图1-6所示，本实施例提供一种人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，包括人工胸骨1、人工锁骨2和人工肋骨5；

人工胸骨1包括胸骨柄11和与胸骨柄11相连接的胸骨体15，胸骨柄11的上缘两侧分别设置有胸骨关节凹110；

人工锁骨2靠近胸骨柄11一侧设置有与胸骨关节凹110相配合的锁骨关节轴21，胸骨关节凹110与锁骨关节轴21相接触，且形成胸锁关节3；

锁骨关节轴21靠近胸骨关节凹110一侧设置有至少两个第一锁骨连接孔22，第一锁骨连接孔22沿第一方向X排列，第二方向Y为由人工胸骨1指向人工锁骨2或人工肋骨的方向，第一方向X与第二方向Y相交；

胸骨柄11靠近胸骨关节凹110一侧设置有与第一锁骨连接孔22相配合的第一胸骨连接孔12；

第一锁骨连接孔22与第一胸骨连接孔12之间通过连接件4软性连接，人工锁骨2远离胸骨柄11一侧与正常锁骨残端(图中未示出)相连接；

胸骨柄11的上缘中部设置有凹形面13；

人工肋骨5包括第一肋骨段51、与第一肋骨段51相连接的第二肋骨段52，以及与第二肋骨段52相连接的第三肋骨段53，第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第一方向X的宽度相同，第二肋骨段52沿第一方向X的宽度小于第一肋骨段51沿第一方向X的宽度；

沿第二方向Y上，第一肋骨段51的长度小于第二肋骨段52的长度，第二肋骨段52的长度小于第三肋骨段53的长度；

胸骨柄11和胸骨体15的左右两侧分别与第一肋骨段51相连接，第三肋骨段53远离人工胸骨1一侧与正常肋骨残端(图中未示出)相连接。

具体地，该人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置为可拆卸式组合装置，包括人工胸骨1、人工锁骨2和至少一根人工肋骨5，该人工胸骨1呈立体弧形，人工锁骨2为单侧人工锁骨或双侧人工锁骨，如左侧人工锁骨和/或右侧人工锁骨，人工锁骨2呈“S”型，人工锁骨2的材质可以选用纯钛和钛合金；人工肋骨5呈弧形，人工肋骨5的数量可以为12根，为6对人工肋骨5，人工肋骨的材料可以采用钛合金材质；

人工胸骨1包括胸骨柄11和胸骨体15，胸骨柄11的底端与胸骨体15的顶端采用可拆卸式连接，例如胸骨柄11与胸骨体15之间采用螺栓(图中未示出)连接，在胸骨柄11的上缘两侧分别设置有胸骨关节凹110，该胸骨关节凹110为半环形关节凹，形成人工关节盘，人工胸骨1可以采用钛合金材质，也就是说，胸骨柄11和胸骨体15的材质均可以采用钛合金；

人工锁骨2的内侧端设置有锁骨关节轴21，该锁骨关节轴21与胸骨关节凹110相配合，锁骨关节轴21为半球形凸起，构成人工关节轴；

胸骨关节凹110与锁骨关节轴21相接触，且形成胸锁关节3，该胸锁关节3为上肢骨与躯干骨之间的唯一关节，为完整的关节盘，胸锁关节3可以采用连接件4和胸骨上肌群软性连接，保持关节活动功能；

锁骨关节轴21靠近胸骨关节凹110一侧设置有多个第一锁骨连接孔22，多个第一锁骨连接孔22沿第一方向X排列，第二方向Y为由人工胸骨1指向人工锁骨2或者人工肋骨5的方向，第一方向X与第二方向Y相交；

胸骨柄11靠近胸骨关节凹110一侧设置有第一胸骨连接孔12，第一胸骨连接孔12与第一锁骨连接孔22相配合；

第一锁骨连接孔22与第一胸骨连接孔12之间通过连接件4软性连接，连接件4可以为韧带或缆锁，其中，韧带为人工韧带，缆锁为金属缆锁，为了使胸骨关节凹110和锁骨关节轴21更好地利用连接件4软性连接，可以将第一锁骨连接孔22与第一胸骨连接孔12分别设计为斜孔，若第一锁骨连接孔22与第一胸骨连接孔12均小于2mm，则影响人工韧带或缆线穿过，若第一锁骨连接孔22与第一胸骨连接孔12均大于4mm，则影响其它孔距的排列，因此，将人工锁骨2连接孔与第一锁骨连接孔22的孔径均设计为2-4mm，不仅有利于人工韧带或缆线穿过，从而便于医务人员操作，进而缩减手术时间，而且防止影响其它孔距的排列；

连接件4可以穿过第一胸骨连接孔12和第一锁骨连接孔22将胸锁关节3软性连接，胸锁关节3可以采用人工韧带“8”字软性连接，更有效地符合生物力学要求和关节功能恢复，如胸锁关节3可以适当做上下、前后和小范围旋转活动；

在人工锁骨2远离胸骨柄11一侧与正常锁骨残端相连接，也就是说，该人工锁骨2的外侧端与正常锁骨残端相连接；

胸骨柄11的上缘中部设置有凹形面13，该凹形面13更有利于恢复胸廓正常生理形态，符合生物力学要求；

人工肋骨5为一体成型结构，人工肋骨5包括第一肋骨段51、第二肋骨段52和第三肋骨段53，第一肋骨段的尾端与第二肋骨段52的头端相连接，第二肋骨段52的尾端与第三肋骨段53的头端相连接；当第二方向Y为人工胸骨1指向人工肋骨5的方向时，沿第一方向X上，第一肋骨段51的宽度w1与第三肋骨段53的宽度w3相同，第二肋骨段52的宽度w2小于第一肋骨段51宽度w1，通过缩窄第二肋骨段52的宽度实现人工肋骨5的减重；

若第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第一方向X的宽度小于1.2mm，则无法保证第一肋骨段51与第三肋骨段53的坚固性，若第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第一方向X的宽度大于1.5mm，则增加第一肋骨段51与第三肋骨段53的重量，因此，将第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第一方向X的宽度设计在12-15mm，不仅能够保证第一肋骨段51与第三肋骨段53的坚固性，而且可以降低第一肋骨段51与第三肋骨段53的重量，使人工肋骨5随着呼吸运动起伏，从而增加肺活量；

若第二肋骨段52的沿第一方向X宽度小于9mm，则无法保证第二肋骨段52的坚固性，若第二肋骨段52的沿第一方向X宽度大于11mm，则增加第二肋骨段52的重量，因此，将第二肋骨段52的沿第一方向X宽度设计在9-11mm，不仅能够保证第二肋骨段52的坚固性，而且降低第二肋骨段52的重量，使人工肋骨5随着呼吸运动起伏，从而增加肺活量。

沿第二方向Y上，第一肋骨段51的长度L1小于第二肋骨段52的长度L2，第二肋骨段52的长度L2小于第三肋骨段53的长度L3，也就是说，第一肋骨段51的长度L1最短，通过缩窄第二肋骨段52以及减小第一肋骨段51的长度，两者配合模拟人体肋软骨结构，使其符合生物力学要求和解剖及功能的重建；

胸骨柄11和胸骨体15的左右两侧分别连接有第一肋骨段51，如胸骨柄11的外侧端与第一对人工肋骨5的第一肋骨段51可拆卸式连接；沿第一方向上，胸骨体15的外侧端与第二对人工肋骨的第一肋骨段51至第六对人工肋骨的第一肋骨段51可拆卸式连接，例如：胸骨柄11与第一肋骨段51之间、以及胸骨体15与第一肋骨段51之间均采用螺栓(图中未示出)连接；第三肋骨段53远离人工胸骨1一侧与正常肋骨残端(图中未示出)相连接，也就是说，第三肋骨段53的外侧端与正常肋骨残端相连接。

需要说明的是：继续参照图1所示，该人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置包括胸骨柄11与胸骨体15之间组合、胸骨柄与人工锁骨2之间组合、以及人工胸骨1与人工肋骨5之间组合，在临床应用中根据患者胸肋骨和锁骨缺损部位，以及缺损面积选择植入不同的植入装置，从而达到个性化和精准化定制，为临床外科医师解除手术大面积切除骨性组织之后，缺乏修复重建材料不足的弊端，从而达到彻底根除病变，有益于延长患者生命。

此外，还能够灵活选取合适地人工胸骨1和人工锁骨2，符合胸锁关节的生理功能，重建后的胸锁关节有上下、左右以及小范围的关节活动功能，不影响患者生活质量，可以理解为：上述胸锁关节3的重建是根据人体胸锁关节的构造和功能而设计的，符合人体生物力学要求和解剖结构；

通过上述实施例可知，本实施例提供的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，至少实现了如下的有益效果：

本实施例通过人工胸骨1与人工锁骨2之间的连接以及人工胸骨1与人工肋骨5之间的连接，不仅能够模拟人体胸骨、锁骨和肋骨的解剖形态和生物学特性，除修复胸骨、锁骨和肋骨的缺损，还恢复了胸锁关节及胸肋骨的解剖功能，使其达到个性化和精准化定制，而且稳定胸廓形态、恢复胸廓正常的生理形态以及保护呼吸和心脏功能，从而改善生存质量；此外，在胸骨柄11的上缘两侧设计胸骨关节凹110，在人工锁骨2的内侧端设置有与胸骨关节凹110相配合的锁骨关节轴21，胸骨关节凹110与锁骨关节轴21相接触，且形成胸锁关节3，在人工胸骨1和人工锁骨2之间连接有胸锁关节3，不仅能够更有效地稳定胸廓形态和结构，防止锁骨下动静脉和无名静脉损伤以及保护胸廓上口通道，而且使用简便易行，质量稳定可靠，符合生物力学要求和解剖及功能的重建，同时利用胸锁关节3也可以保持关节活动功能。

在一种实施例中，继续参照图3所示，锁骨关节轴21靠近第一锁骨连接孔22一侧还设置有沿第一方向X排列的第二锁骨连接孔23，第二锁骨连接孔23的直径为2.5mm-3mm。

具体地，锁骨关节轴21靠近第一锁骨连接孔22一侧还设置有沿第一方向X排列的第二锁骨连接孔23，第二锁骨连接孔23为人工锁骨连接的备用孔，通过第二锁骨连接孔23可以防止意外情况下进一步加固胸锁关节3的连接；第二锁骨连接孔23的数量为3个，3个第二锁骨连接孔23沿第一方向X排列；

若第二锁骨连接孔23的直径小于2.5mm，则影响人工韧带或缆线的穿过，若第二锁骨连接孔23的直径大于3mm，则影响其它孔距的排列，因此，将第二锁骨连接孔23的直径设计为2.5mm-3mm，不仅能够避免人工韧带或缆线的穿过，而且避免影响其它孔距的排列。

在一种实施例中，继续参照图3和图5所示，人工锁骨2远离锁骨关节轴21一侧设置有沿第二方向Y排列的第三锁骨连接孔24，第三锁骨连接孔的直径为3.0mm-4.0mm。

具体地，在人工锁骨2远离锁骨关节轴21一侧设置有沿第二方向Y排列的第三锁骨连接孔24，通过第三锁骨连接孔24不仅能够减轻人工锁骨2整体重量，而且有利于胸骨上肌群嵌入第三锁骨连接孔24，同时利用部分第三锁骨连接孔24使人工锁骨2与正常锁骨残端固定连接；需要说明的是，第三锁骨连接孔24的数量根据人工锁骨2的长短所决定的，在此不在赘述；

若第三锁骨连接孔的直径小于3.0mm，则达不到减轻人工锁骨2重量的效果，第三锁骨连接孔的直径大于4.0mm，则不利于肌肉组织嵌入人工锁骨2(假体)，从而使组织相融性较差，因此，将第三锁骨连接孔的直径设计为3.0mm-4.0mm，不仅能够减轻人工锁骨2重量的效果，而且有利于肌肉组织嵌入人工锁骨2(假体)，从而具有较好地组织相融性。

在一种实施例中，继续参照图1和图2所示，胸骨柄11靠近凹形面13一侧设置有至少一个胸骨上肌群连接孔14，胸骨上肌群连接孔14沿第二方向Y排列。

具体地，胸骨柄11靠近凹形面13一侧设置有多个胸骨上肌群连接孔14，如3个胸骨上肌群连接孔14，3个胸骨上肌群连接孔14沿第二方向Y排列，可以根据胸骨柄11的沿第二方向Y的宽度进行调节，胸骨上肌群连接孔14可以为斜孔，多个胸骨上肌群连接孔14便于胸骨上肌群嵌入人工锁骨2内，更有利于组织相融性。

在一种实施例中，继续参照图6所示，第一肋骨段51上设置有至少一个沿第二方向Y排列的第一肋骨连接孔510；第二肋骨段52设置有沿第二方向Y延伸的第二肋骨连接孔520；第三肋骨段53设置有至少一个沿第二方向Y排列的第三肋骨连接孔530。

具体地，在第一肋骨段51上设置有第一肋骨连接孔510，第一肋骨连接孔510沿第二方向Y排列，该第一肋骨连接孔510的直径若小于2.5mm，则影响螺栓(图中未示出)穿过，不利于第一肋骨段51与胸骨柄11或胸骨体15的固定，若第一肋骨连接孔510的直径若大于3.5mm，则不利于孔距的排列，因此，将第一肋骨连接孔510的直径设定为2.5-3.5mm，不仅便于螺栓穿过，有利于第一肋骨段51与胸骨柄11或胸骨体15的固定，而且便于孔距的排布，第一肋骨连接孔510数量可以为1个，也可以为2个，当第一肋骨连接孔510为2个时，第一个第一肋骨连接孔510(靠近人工胸骨1一侧的第一肋骨连接孔510)能够将第一肋骨段51与胸骨柄11或胸骨体15的固定，第二个第一肋骨连接孔510(远离人工胸骨1一侧的第一肋骨连接孔510)为备用孔，防止意外情况下进一步加固胸骨柄11或胸骨体15的连接；

第二肋骨段52设置有第二肋骨连接孔520，第二肋骨连接孔520沿第二方向Y延伸，通过第二肋骨连接孔520不仅能够为第二肋骨段52达到减重和减薄效果，而且有利于肌肉组织嵌入第二肋骨连接孔520，从而更有效地固定人工肋骨5；第二肋骨连接孔520可以为椭圆形，也可以为矩形，具体形状可以根据实际情况进行设定；若第二肋骨连接孔520沿第二方向Y延伸的长度小于3mm，则达不到减重和减薄的目的，若第二肋骨连接孔520沿第二方向Y延伸的长度大于30mm，则不利于第二肋骨段52的坚固性，因此，将第二肋骨连接孔520沿第二方向Y延伸长度设计在3-30mm，不仅能够达到减重和减薄的目的，还有利于第二肋骨段52的坚固性；

第三肋骨段53设置有多个第三肋骨连接孔530，多个第三肋骨连接孔530沿第二方向Y排列，通过第三肋骨连接孔530不仅能够减轻人工肋骨5整体重量，而且有利于肌肉嵌入第三肋骨连接孔530，同时利用部分第三肋骨连接孔530使人工肋骨5与正常肋骨残端固定连接。

需要说明的是：继续参照图1和图2所示，在胸骨柄11以及胸骨体15的外侧端设置有沿第一方向排列的第四胸骨连接孔18，第四胸骨连接孔18与第一肋骨连接孔510相配合，螺栓依次穿过第一肋骨连接孔510和第四胸骨连接孔18将胸骨柄11与第一肋骨段51，以及胸骨体15与第一肋骨段51进行固定连接；第一肋骨连接孔510和第四胸骨连接孔18可以均为直孔，有利于螺栓穿过第一肋骨连接孔510和第四胸骨连接孔18，从而将胸骨柄11与第一肋骨段51，以及胸骨体15与第一肋骨段51进行固定连接。

在一种实施例中，继续参照图6所示，第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第三方向Z的厚度相同，第二肋骨段52沿第三方向Z的厚度小于第一肋骨段51沿第三方向Z的厚度，第三方向Z与第一方向X与第二方向Y相交。

具体地，第一肋骨段51沿第三方向Z的厚度为δ3，第三肋骨段53沿第三方向Z的厚度为δ4，第二肋骨段52沿第三方向Z的厚度为δ5，其中，δ3＝δ4，δ5＜δ3，第三方向Z与第一方向X与第二方向Y相交，采用该方案，将第二肋骨段52在缩窄的基础上进一步减薄，与第一肋骨段51配合，更有效地模拟人体肋软骨结构，使其符合生物力学要求和解剖及功能的重建；

若第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第三方向Z的厚度小于1.5mm，则无法保证第一肋骨段51与第三肋骨段53的坚固性，若第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第三方向Z的厚度大于2mm，则增加第一肋骨段51与第三肋骨段53的重量，从而提升人工肋骨5的整体重量，因此将第一肋骨段51与第三肋骨段53沿第三方向Z的厚度设计在1.5-2mm，不仅能够保证第一肋骨段51与第三肋骨段53的坚固性，还有利于降低第一肋骨段51与第三肋骨段53的重量，从而降低人体肋骨5的整体重量，进而人工肋骨5可以随着呼吸起伏，增加肺活量；

若第二肋骨段52沿第三方向Z的厚度小于0.9mm，则无法保证第二肋骨段52的坚固性，若第二肋骨段52沿第三方向Z的厚度大于1.2mm，则增加第二肋骨段52的重量，因此，将第二肋骨段52沿第三方向Z的厚度设计在0.9-1.2mm之间，不仅能够保证第二肋骨段52的坚固性，而且降低第二肋骨段52的重量。

在一种实施例中，继续参照图5所示，沿第三方向Z上，人工锁骨2靠近胸骨关节凹110一侧的厚度大于人工锁骨2远离胸骨关节凹110一侧的厚度，第三方向Z与第一方向X和第二方向Y相交。

具体的，人工锁骨2靠近胸骨关节凹110一侧沿第三方向Z的厚度为δ1，人工锁骨2远离胸骨关节凹110一侧沿第三方向Z的厚度为δ2，其中，δ1＞δ2，也就是说，人工锁骨2近侧端沿第三方向Z的厚度大于人工锁骨2远侧端沿第三方向Z的厚度，采用该方案，在保证人工锁骨2持重的牢固的前提下，不仅能够减轻人工锁骨2的重量，而且有利于人工锁骨2术中塑性和固定。

可选地，沿第三方向Z上，人工锁骨2的厚度逐渐减小，可以理解为：从人工锁骨2近侧端至人工锁骨2远侧端逐渐变薄，也就是说，从人工锁骨2近侧端至人工锁骨2远侧端呈渐变型；采用该方案，不仅能够在保证人工锁骨2持重的牢固性，还能够使人工锁骨2远侧端变薄，从而更有利于人工锁骨2术中塑性和固定；

当然从人工锁骨2近侧端至人工锁骨2远侧端也可以变薄，如沿第一方向X上，人工锁骨2靠近锁骨关节轴21一侧的宽度大于人工锁骨2靠近锁骨关节轴21一侧的宽度，此外，沿第一方向X上，人工锁骨2的宽度逐渐减小；将人工锁骨2的宽度和厚度从近侧端向远侧端逐渐变窄、变薄，在保证人工锁骨2持重的牢固的前提下，逐渐减轻人工锁骨2重量和人工锁骨2远侧端变薄变窄后更有利于人工锁骨2书中塑性和固定。

在一种实施例中，继续参照图1-图2所示，胸骨体15包括第一子胸骨体151和与第一子胸骨体151相连接的第二子胸骨体152，第一子胸骨体151和第二子胸骨体152上均设置有沿第一方向X延伸的第二胸骨连接孔16；

胸骨柄11上设置有沿第二方向Y并沿第一方向X排列的第三胸骨连接孔17，第三胸骨连接孔17沿第一方向X延伸。

具体地，胸骨体15包括第一子胸骨体151和第二子胸骨体152，第一子胸骨体151靠近胸骨柄11一端与胸骨柄11靠近第一子胸骨体151一端之间为可拆卸式连接，第一子胸骨体151远离胸骨柄11一端与第二子胸骨体152靠近第一子胸骨体151一端之间为可拆卸式连接，例如：将胸骨柄11与第一子胸骨体151之间、以及第一子胸骨体151与第二子胸骨体152之间通过螺栓(图中未示出)连接；从而在胸骨柄11与胸骨体15之间组合、胸骨柄与人工锁骨2之间组合、以及人工胸骨1与人工肋骨5之间组合的基础上，增加第一子胸骨体151与第二子胸骨体152之间组合，更有利于临床应用中根据患者胸肋骨和锁骨缺损部位，以及缺损面积选择植入不同的植入装置，从而进一步达到个性化和精准化定制；

第一子胸骨体151和第二子胸骨体152上均设置有沿第一方向X延伸的第二胸骨连接孔16，通过第二胸骨连接孔16不仅能够减轻第一子胸骨体151和第二子胸骨体152的重量，而且有利于肌肉组织嵌入第二胸骨连接孔16，提升组织相融性；第二胸骨连接孔16可以设计为椭圆孔、矩形、圆形、扇形、三角形等，对其形状不做进一步限定；

胸骨柄11上设置有沿第二方向Y并沿第一方向X排列的第三胸骨连接孔17，第三胸骨连接孔17沿第一方向X延伸，通过第三胸骨连接孔17不仅能够减轻胸骨柄11的重量，而且有利于肌肉组织嵌入第三胸骨连接孔17，从而提升组织相融性；当然根据胸骨柄11的宽度，设计第三胸骨连接孔17的数量，如3个第三胸骨连接孔17，3个第三胸骨连接孔17呈三角形排布方式，第三胸骨连接孔17可以为椭圆孔、矩形、圆形、扇形、三角形等，对其形状不做进一步限定。

在一种实施例中，继续参照图1、图2、图5和图6所示，人工锁骨2沿第一方向X的长度为7cm-15cm，人工锁骨2沿第三方向Z的厚度为0.8cm-1.6cm；

人工胸骨1沿第一方向的长度为11-15cm，其长度公差为正负3mm，胸骨柄11沿第三方向Z的厚度为0.6-1.8cm；

人工肋骨5沿第二方向Y的长度为6-15cm，人工肋骨5沿第一方向X的宽度为8-12mm，人工肋骨5沿第三方向Z的厚度为1-3mm。

具体地，根据人体性别和身高的不同，设计不同长度和厚度的人工锁骨2，如人工锁骨2沿第一方向X的长度可以为7cm-15cm，若人工锁骨2沿第三方向Z的厚度小于0.8cm，则不利于胸锁关节3的连接，若人工锁骨2沿第三方向Z的厚度大于1.6cm，则会压破人工锁骨2下的血管和神经，因此，将人工锁骨2沿第三方向Z的厚度可以为0.8cm-1.6cm，不仅有利于胸锁关节3的连接，而且避免压破人工锁骨2下的血管和神经；

根据人体性别和身高的不同，设计不同长度和厚度的胸骨柄11，若胸骨柄11沿第三方向Z的厚度小于0.6cm，则影响胸锁关节3连接和稳定，若胸骨柄11沿第三方向Z的厚度大于1.8cm，则会压破胸骨柄11后器官，因此，将胸骨柄11沿第三方向Z的厚度设计为0.6-1.8cm，不仅能够有利于胸锁关节3连接与稳定，而且避免压破胸骨柄11后的器官；胸骨柄11沿第三方向Z的厚度为0.6cm-1.2cm，可以适用于女性患者置换；胸骨柄11沿第三方向Z的厚度为0.8cm-1.5cm，可以适用于男性性患者置换。

根据人体性别和身高的不同，设计不同长度、厚度和宽度的人工肋骨5，如人工肋骨5沿第二方向Y的长度为6-15cm，人工肋骨5沿第一方向X的宽度为8-12mm，人工肋骨5沿第三方向Z的厚度为1-3mm，其中，人工肋骨5的宽度公差和厚度公差均为正负2-5mm。

需要说明的是：可以按照不同规格批量生产人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，医务人员可以根据术中需要，灵活选取人工胸骨1、人工锁骨2和人工肋骨5，能够大幅度缩减患者手术的准备时间，从而降低患者痛苦。

通过上述实施例可知，本发明提供的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，至少实现了如下的有益效果：

本发明通过人工胸骨与人工锁骨之间的连接以及人工胸骨与人工肋骨之间的连接，不仅能够模拟人体胸骨、锁骨和肋骨的解剖形态和生物学特性，除修复胸骨、锁骨和肋骨的缺损，还恢复了胸锁关节及胸肋骨的解剖功能，使其达到个性化和精准化定制，而且稳定胸廓形态、恢复胸廓正常的生理形态以及保护呼吸和心脏功能，从而改善生存质量；此外，在胸骨柄的上缘两侧设计胸骨关节凹，在人工锁骨的内侧端设置有与胸骨关节凹相配合的锁骨关节轴，胸骨关节凹与锁骨关节轴相接触，且形成胸锁关节，在人工胸骨和人工锁骨之间连接有胸锁关节，不仅能够更有效地稳定胸廓形态和结构，防止锁骨下动静脉和无名静脉损伤以及保护胸廓上口通道，而且使用简便易行，质量稳定可靠，符合生物力学要求和解剖及功能的重建，同时利用胸锁关节也可以保持关节活动功能。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，包括人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨；

所述人工胸骨包括胸骨柄和与所述胸骨柄相连接的胸骨体，所述胸骨柄的上缘两侧分别设置有胸骨关节凹；

所述人工锁骨靠近所述胸骨柄一侧设置有与所述胸骨关节凹相配合的锁骨关节轴，所述胸骨关节凹与所述锁骨关节轴相接触，且形成胸锁关节；

所述锁骨关节轴靠近所述胸骨关节凹一侧设置有至少两个第一锁骨连接孔，所述第一锁骨连接孔沿第一方向排列，第二方向为由人工胸骨指向所述人工锁骨或人工肋骨的方向，所述第一方向与所述第二方向相交；

所述胸骨柄靠近所述胸骨关节凹一侧设置有与所述第一锁骨连接孔相配合的第一胸骨连接孔；

所述第一锁骨连接孔与所述第一胸骨连接孔之间通过连接件软性连接，所述人工锁骨远离所述胸骨柄一侧与正常锁骨残端相连接；

所述胸骨柄的上缘中部设置有凹形面；

所述人工肋骨包括第一肋骨段、与所述第一肋骨段相连接的第二肋骨段，以及与所述第二肋骨段相连接的第三肋骨段，所述第一肋骨段与所述第三肋骨段沿所述第一方向的宽度相同，所述第二肋骨段沿所述第一方向的宽度小于所述第一肋骨段沿第一方向的宽度；

沿所述第二方向上，所述第一肋骨段的长度小于所述第二肋骨段的长度，所述第二肋骨段的长度小于所述第三肋骨段的长度；

所述胸骨柄和所述胸骨体的左右两侧分别与所述第一肋骨段相连接，所述第三肋骨段远离所述人工胸骨一侧与正常肋骨残端相连接。

2.根据权利要求1所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述锁骨关节轴靠近所述第一锁骨连接孔一侧还设置有沿第一方向排列的第二锁骨连接孔，所述第二锁骨连接孔的直径为2.5mm-3mm。

3.根据权利要求2所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述人工锁骨远离所述锁骨关节轴一侧设置有沿所述第二方向排列的第三锁骨连接孔，所述第三锁骨连接孔的直径为3.0mm-4.0mm。

4.根据权利要求1所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述胸骨关节凹为半环形关节凹，所述锁骨关节轴为半球形凸起。

5.根据权利要求1所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述第一肋骨段上设置有至少一个沿第二方向排列的第一肋骨连接孔；所述第二肋骨段设置有沿第二方向延伸的第二肋骨连接孔；所述第三肋骨段设置有至少一个沿所述第二方向排列的第三肋骨连接孔。

6.根据权利要求1所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述第一肋骨段与所述第三肋骨段沿第三方向的厚度相同，所述第二肋骨段沿所述第三方向的厚度小于所述第一肋骨段沿第三方向的厚度，所述第三方向与所述第一方向与所述第二方向相交。

7.根据权利要求1所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述胸骨柄靠近所述凹形面一侧设置有至少一个胸骨上肌群连接孔，所述胸骨上肌群连接孔沿所述第二方向排列。

8.根据权利要求1所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，沿第三方向上，所述人工锁骨靠近所述胸骨关节凹一侧的厚度大于所述人工锁骨远离所述胸骨关节凹一侧的厚度，所述第三方向与所述第一方向和第二方向相交。

9.根据权利要求1所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述胸骨柄与所述第一肋骨段之间、以及所述胸骨体与所述第一肋骨段之间通过螺栓相连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置，其特征在于，所述胸骨体包括第一子胸骨体和与第一子胸骨体相连接的第二子胸骨体，所述第一子胸骨体和所述第二子胸骨体上均设置有沿所述第一方向延伸的第二胸骨连接孔；

所述胸骨柄上设置有沿所述第二方向排列并沿所述第一方向延伸的第三胸骨连接孔。

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