CN108601659B - 用于移植物容纳保持架的分裂附接件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了骨移植物容纳装置(102)，其包括从第一端部纵向延伸到第二端部的主体(104)。主体经由支柱框架限定并且其尺寸和形状设定成对应于目标骨的外表面。支柱框架限定被构造成接收骨移植物或骨移植物替代材料的内部空间。该装置还包括从主体的外部延伸的第一抓持结构(106)和第二抓持结构(108)。第一抓持结构和第二抓持结构被构造成在它们之间接收骨固定板(110)。

Description

用于移植物容纳保持架的分裂附接件

背景技术

通常用骨移植物和/或植入物诸如骨板来处理下颌缺损，以帮助愈合。可使用多种方法中的任一种将骨移植物放置在目标区域中。然而，在没有用于骨移植物的容器的情况下，移植物可在其可被身体结合到愈合骨中之前远离目标部位。

发明内容

本发明涉及一种骨移植物容纳装置，其包括从第一端部纵向延伸到第二端部的主体，该主体经由支柱框架限定并且其尺寸和形状设定成对应于目标骨的外表面，该支柱框架限定被构造成接收骨移植物或骨移植物替代材料的内部空间，以及从主体的外部延伸的第一抓持结构和第二抓持结构，该第一抓持结构和第二抓持结构被构造成在它们之间接收骨固定板。

本发明还涉及一种骨移植物系统，其包括移植物容纳装置，该移植物容纳装置包括主体，该主体从第一端部纵向延伸到第二端部并且其尺寸和形状设定成对应于目标骨的外表面，该主体经由具有内部空间的支柱框架限定，该内部空间被构造成在其中接收骨移植物材料，从主体的外部延伸的第一抓持结构和第二抓持结构，以及固定板，该固定板的尺寸和形状设定成被接收在第一抓持结构和第二抓持结构之间，该固定板从第一端部纵向延伸到第二端部并且包括延伸穿过其的多个骨固定元件接收孔。

附图说明

图1示出根据本发明的示例性实施方案的系统的透视图；

图2示出图1的系统的另一个透视图；

图3示出图1的系统的一部分的透视图；并且

图4示出根据本发明的另一个示例性实施方案的系统的透视图。

具体实施方式

可参考以下的描述和附图理解本发明，其中相同参考标号指代类似元件。本发明涉及骨的处理，并且具体地涉及使用骨移植物的处理。本发明的示例性实施方案描述了一种移植物容纳保持架，该移植物容纳保持架被构造成定位在目标骨(例如，下颌)中的间隙或空间中，使得移植物材料可填充在其中以促进和引导间隙/空间中的新骨的产生。在一个示例性实施方案中，保持架可定位在骨的两个分离部分之间以产生接合骨的分离部分的新骨。然而，本领域的技术人员应当理解，移植物容纳保持架可插入或定位在目标骨的任何间隙或空间内，包括例如在骨的端部处，使得只有在移植物容纳保持架的一侧上有骨，或者在骨的凹入空间内，使得移植物容纳保持架的三个侧面接触骨。示例性实施方案的移植物容纳装置被成形为限定开口的网片，通过该开口，填充在网片内的骨移植物材料可根据需要被血管化并且结合到骨的周围部分中。移植物容纳装置可与诸如用于对准骨的分离部分的固定板结合使用。在另一个示例中，移植物容纳装置可与包括髁头假体的附接件一起使用。具体地，移植物容纳装置包括附接抓持特征部，该附接抓持特征部接收并保持固定板或其他附接件，使得固定板可相对于移植物容纳装置固定，例如以在骨的新连接部分的生长期间稳定骨的分离部分。一个实施方案的移植物容纳装置的尺寸、形状设定并且结构化以处理下颌的缺陷。尽管示例性实施方案被示出和描述为在处理下颌中使用，但本领域的技术人员应当理解，本发明的移植物容纳装置也以不同的形状和尺寸形成，以允许其用于处理其他类型的骨，所述其他类型的骨将受益于移植物容纳装置与固定板或其他附接件一起使用。

如图1-3所示，根据示例性实施方案的系统100包括移植物容纳装置102，移植物容纳装置102包括主体104，其中从所述主体104延伸的第一抓持结构106和第二抓持结构108的尺寸和形状设定成将骨固定板110接收在它们之间。移植物容纳装置102的主体104的尺寸和形状设定成使得当移植物容纳装置102定位在目标骨的分离部分之间的目标区域中时，主体104的端部中的每一个基本上匹配骨的分离部分的端部中的对应一个的外表面的轮廓。固定板110被接收在第一抓持结构106和第二抓持结构108之间，使得一旦移植物容纳装置102已经定位在目标区域中，可将固定板110固定到移植物容纳装置102和骨的分离部分，以形成将骨分离部分保持在目标对准中的桥接件。移植物容纳装置102可经由支柱框架115形成，使得移植物容纳装置102可三维构造(例如，经由3D印刷)以匹配患者的特定骨尺寸，其可经由例如目标骨的3D成像获得。具体地，3D扫描数据可用于生成相交支柱的期望路径、尺寸和曲率，而容纳装置102的期望特性可用于选择相邻支柱之间的目标距离，以在匹配患者解剖结构的同时产生具有最佳机械性能的容纳装置102。例如，可选择支柱之间的间距以获得由支柱形成的开口的期望尺寸，以在将骨移植物材料固定在容纳装置102内时确保足够的血管形成。

固定板110也可基于患者的具体骨尺寸进行定制。具体地，固定板110的长度和曲率可基于患者的具体数据(例如，3D扫描数据)确定。然而，不需要针对具体患者的骨尺寸定制固定板110。如本领域的技术人员将理解的那样，标准骨板可与容纳装置102结合使用并且使用已知技术(例如，弯曲等)进行修改。

移植物容纳装置102的主体104从第一端部112纵向延伸到第二端部114，并且通常限定对应于目标骨(具体为下颌)的外表面的轮廓的形状。例如，对应于下颌的缺失部分的主体104的形状和尺寸可形成为颌的相对侧上的下颌的对应部分的镜像，其端部部分的尺寸和形状具体地设定成匹配主体将要接合的下颌的分离部分的端部。主体104经由支柱框架115形成，支柱框架115包括与多个第二支柱118相交的多个第一支柱116。在一个实施方案中，第一支柱116可沿主体104的长度延伸，而第二支柱118基本上垂直于第一支柱116延伸。然而，本领域的技术人员应当理解，第一支柱116和第二支柱118可具有多种构型中的任一种，只要第一支柱116和第二支柱118彼此相交以形成网片图案。例如，第一支柱116和第二支柱118可以非垂直角度彼此相交。第一相交支柱116和第二相交支柱118限定开口120，骨移植物材料通过开口120可被填充到经由主体104的支柱框架115限定的内部空间138中。如本领域的技术人员将理解的，开口120的尺寸设定成实现所需的血管形成水平，同时将移植物材料保持在主体104内。此外，开口120的尺寸可设定成允许骨移植物材料穿过其中填充到主体104中。此外，如本领域的技术人员将理解的，开口120的尺寸可根据一些因素在主体104上的不同位置处变化，这些因素可影响迁移出主体104的容易性，诸如存在或不存在紧密包围的组织以及某些开口相对于重力的位置。因此，开口120在被组织紧密包围的区域中可较大，所述区域将有助于将移植物材料保持在主体104内，同时在没有此类组织的区域中变得较小，其通常与下颌的下表面相同而面向下。

主体104还可包括沿主体104的长度延伸的实心(非网片)部分122。在该实施方案中，当移植物容纳装置102定位在下颌的两个分离部分之间的目标区域中时，实心部分122沿下颌的外表面(例如，正面)延伸。裂缝124沿实心部分122的长度从主体104的第一端部112延伸到第二端部114，使得移植物容纳装置102可经由裂缝124打开。换句话讲，在将移植物容纳装置定位在下颌的目标区域中之前，限定裂缝124的边缘126可彼此分离，使得移植物材料可通过经由裂缝124打开移植物容纳装置102填充到主体104的内部中。在一个具体实施方案中，裂缝116可以波状(例如，振荡)构型沿主体104的长度延伸。然而，本领域的技术人员应当理解，裂缝124可以多种图案和构型中的任一种沿主体104的长度延伸，只要其允许打开主体104用于填充以及闭合主体104以将移植物材料保持在其中。第一抓持结构106和第二抓持结构108从实心部分122的相对侧延伸，使得当将裂缝124的边缘126聚集在一起以闭合移植物容纳装置102时，固定板110沿实心部分122和下颌的两个分离部分被抓持在第一抓持结构106和第二抓持结构108之间，以将下颌与移植物容纳装置102对准。

该实施方案的实心部分122包括延伸穿过其的孔128，移植物容纳装置102的孔128定位成当固定板110相对于移植物容纳装置102处于期望位置时对应于固定板110的骨固定元件接收孔130。换句话讲，当固定板110处于期望位置时，骨固定元件接收孔130中的每一个的中心轴线与移植物容纳装置102的孔128的对应一个的中心轴线轴向对准。因此，骨固定元件可插入穿过骨固定元件接收孔130和移植物容纳装置102的对应孔128，以将固定板110相对于移植物容纳装置102固定。在其中裂缝124以波状构型沿主体104的长度延伸的实施方案中，孔128可交替地延伸穿过裂缝124的相对侧上的实心部分122。具体地，孔128可定位在波状裂缝124的峰和谷内，使得当骨固定元件插入穿过骨固定元件接收孔130和移植物容纳装置102的对应孔时，移植物容纳装置102经由骨固定元件固定并保持在闭合位置。另选地，固定板110可通过穿过孔128和130的缝合线或其他材料保持在适当位置，如本领域的技术人员将理解的。在裂缝124不具有波状构型的情况下，其中孔128延伸穿过裂缝的相对侧上的实心部分122，移植物容纳装置102可经由缝合线或其他类似装置保持在闭合构型中。

在一个实施方案中，第一抓持结构106和第二抓持结构108中的每一个可形成为纵向支柱132，其中多个弯曲支柱134将纵向支柱132连接到主体104的支柱框架115。弯曲支柱134中的每一个从例如第一支柱116和第二支柱118之间的相交点延伸。在该实施方案中，纵向支柱132的曲率对应于固定板110的曲率，使得当固定板110被抓持在第一抓持结构106和第二抓持结构108之间时，第一抓持结构106和第二抓持结构108在固定板110的纵向边缘136上延伸。然而，本领域的技术人员应当理解，第一抓持结构106和第二抓持结构108可具有多种构型中的任一种，只要固定板110可被抓持在它们之间。

如图3所示，移植物容纳装置102还可包括侧向延伸到主体104的内部空间138中的多个内部支柱140。内部支柱140用于将移植物材料保持在内部空间138内并且防止移植物材料在其中迁移。在一个实施方案中，内部支柱140可相对于第一支柱116和第二支柱118从第一支柱116和第二支柱118的相交点基本上垂直地延伸到内部空间138中，其中内部支柱140沿主体104的长度以任何期望的方式定位。例如，内部支柱140可分布在主体104的整个长度上或仅分布在其部分中。如本领域的技术人员将理解的，移植物容纳装置102可包括任何数量的内部支柱140，内部支柱140沿支柱框架115的内部从任何期望的点延伸，以实现对移植物材料在装置102内的迁移所期望的控制。

固定板110从第一端部142纵向延伸到第二端部144并且包括侧向延伸穿过其的多个骨固定接收孔130。如上所述，固定板110也可使用患者的骨尺寸针对具体患者进行定制，或者另选地，可在一个或多个标准构型中进行，医生以类似于已知骨板的弯曲和成形的方式使所述一个或多个标准构型适合于每个患者。然而，固定板110不需要定制，并且可稍微模制或弯曲，从而以与已知骨板相同的方式适合具体患者的需要。选择固定板110的长度以对应于待处理的目标区域。例如，通常选择板110的长度以允许第一端部142和第二端部144以期望的距离延伸到骨的分离部分并与骨的分离部分重叠，使得固定板110可耦接到骨的分离部分，以根据需要对准骨的分离部分和移植物容纳装置102。

一个实施方案的移植物容纳装置102的支柱框架115可由可再吸收的材料诸如聚己内酯(PCL)形成。因此，当骨再生时，移植物容纳装置102可被主体吸收，以便最终仅固定板110保持。另选地，装置102的全部或部分可由用于形成其他植入物诸如骨板的生物相容性材料形成。

根据示例性方法，系统100的移植物容纳装置102是定制的(例如，通过3D打印)，以适合具体患者的骨尺寸和需要。具体地，可成像患者的目标骨(例如，下颌)以获得骨尺寸，该骨尺寸限定待被移植物置换的骨的目标部分的外部尺寸和形状以及待处理的骨的一部分的长度(即，骨的分离部分之间的距离)。这些尺寸可用于输入设计并且使用例如CAD软件结合3D扫描数据来构建装置102。如上所述，移植物容纳装置102可使用可再吸收材料或任何合适的生物相容性材料进行构建和印刷。固定板110可基于骨的目标区域的尺寸类似地打印。具体地，可选择固定板110的长度和曲率以适合患者的具体骨尺寸和待处理的目标区域的尺寸。也可选择骨固定元件接收孔130的位置以适合患者的具体需要和解剖结构。例如，板110的尺寸可设定成使得固定元件接收孔130将被定位成远离骨的受损或弱化部分。然而，固定板110不需要定制，并且可选自多个可用的固定板中的一个。如下所述，一旦移植物容纳装置102和/或固定板110已被构建，系统100可用于治疗骨。

通过在裂缝124处打开移植物容纳装置102的主体104，将移植物材料填充到移植物容纳装置102的内部空间138中。当期望量的移植物材料已经被填充在主体104内时，移植物容纳装置102被定位在骨的两个分离部分之间并且移动到裂缝124的边缘126向彼此拉伸的闭合位置。内部支柱140有助于将移植物材料保持在内部空间138内。在一些情况下，有可能经由开口120将附加的移植物材料从主体104的外部填充到内部空间138中。如上所述，经由支柱框架115限定的开口120的尺寸和形状可设定成防止移植物材料从其中掉落。

当移植物容纳装置102闭合时，通过第一抓持结构106和第二抓持结构108抓持固定板110。固定板110定位在第一抓持结构106和第二抓持结构108之间，使得骨固定元件接收孔130的位置对应于延伸穿过移植物容纳装置102的实心部分122的对应孔128的位置。然后骨固定元件可插入穿过任何数量的骨固定元件接收孔130和移植物容纳装置102的对应孔128，以将固定板110相对于移植物容纳装置102固定。然后将包括装置102和板110的组件插入到主体中的期望位置，其中固定板110的第一端部142和第二端部144在骨的分离部分上延伸，并且装置102在基本上由将由移植物形成的新骨占据的空间中在骨的这些部分之间延伸。然后将骨固定元件插入穿过骨固定元件接收孔130，该孔延伸穿过固定板110的部分，该部分在骨的分离部分上延伸，以将固定板110并且由此将移植物容纳装置102固定到骨的这些部分，以根据需要将骨的分离部分与移植物容纳装置102对准。

虽然系统100描述了移植物容纳装置102定位在骨的两个分离部分之间并且与将骨的两个分离部分对准的固定板110一起使用时，但是本领域的技术人员应当理解，移植物容纳装置102可定位在目标骨中的任何目标间隙或空间中或者沿其进行定位。例如，移植物容纳装置102可定位在骨的凹进区域内，使得移植物容纳装置102沿移植物容纳装置102的三个侧面(例如，在第一端部112、第二端部114处，以及沿其长度)接触目标骨。在另一个示例中，如将在下文中参考系统200进一步详细描述的那样，移植物容纳装置202可定位在目标骨的端部处，使得仅移植物容纳装置202的一个端部接触骨。该移植物容纳装置202可与附接件210(包括例如髁头假体250)一起使用。

如图4所示，根据本发明的另一个示例性实施方案的系统200包括移植物容纳装置202和附接件210，附接件210包括髁头假体250。附接件210被构造为例如固定板252，固定板252包括在其端部处的髁头假体250。因此，移植物容纳装置202可用于治疗仅在装置202的一侧上具有天然骨的目标下颌。除下文具体指出的方面之外，移植物容纳装置202基本上类似于上文相对于系统100所述的移植物容纳装置102。然而，不是被构造成延伸跨过骨的两个分离部分的固定板，附接件210包括从第一端部242延伸到第二端部244的固定板252，其中髁头假体250从第二端部244延伸，第二端部244面向待置换的髁头部的位置(取决于系统200将沿其定位的下颌的侧面(即，左侧或右侧))。系统200被示出并描述为在固定板252的第二端部244处具有髁头假体250，因为骨移植物容纳装置202和所示的髁头假体250用于治疗下颌的左侧。然而，本领域的技术人员应当理解，装置可在固定板252的第一端部242处与髁头假体250形成镜像，使得移植物容纳装置202和附接件210可类似地用于治疗下颌的右侧。

根据使用系统200的示例性方法，移植物容纳装置202沿下颌处的空间进行定位。例如，如图4所示，移植物容纳装置202沿下颌的左侧进行定位，如图所示，其中髁头假体250延伸到与天然初始髁头相同的位置。如上文相对于系统100所述的，移植物材料在定位装置202之前被填充在移植物容纳装置202的主体204内。如本领域的技术人员应当理解的，在定位装置202之后，可根据需要添加附加的移植物材料。与系统100类似，附接件210的固定板部分252被夹持在移植物容纳装置202的抓持结构之间，使得第一端部242在骨的目标部分(例如，下颌的右侧)上延伸，并且包括髁头假体250的第二端部244从主体204的第二端部214延伸，以被接收在患者的颞骨的临时关节内。附接件210经由骨固定元件固定到移植物容纳装置202和下颌，以保持天然下颌和髁头假体之间的期望对准。

本领域的技术人员应当理解的是，在不脱离本发明实质或范围的情况下，在本发明的结构和方法中可作出各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖本发明的各种修改和变型，只要他们落入所附权利要求或其等效内容的范围内。

Claims (19)

1.一种骨移植物容纳装置，包括：

主体，所述主体从第一端部纵向延伸到第二端部，所述主体经由支柱框架限定，所述支柱框架的尺寸和形状设定成对应于目标骨的外表面，所述支柱框架限定被构造成接收骨移植物材料的内部空间；以及

第一抓持结构和第二抓持结构，所述第一抓持结构和所述第二抓持结构从所述主体的外部延伸，所述第一抓持结构和所述第二抓持结构被构造成围绕骨固定板的外部的一部分延伸且将所述骨固定板接收在它们之间，所述骨固定板的所述外部为所述骨固定板的表面，该表面与所述骨固定板的内表面相反，在期望构造中，所述内表面面向所述主体，其中所述主体包括沿其长度延伸的实心部分，所述实心部分包括沿其延伸的裂缝，所述裂缝的边缘能够分别朝向和远离彼此移动以闭合和打开所述主体，以便将骨移植物材料引入其中。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述支柱框架包括彼此相交的多个第一支柱和多个第二支柱。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个第一支柱沿所述主体的长度延伸，并且所述多个第二支柱横向于所述多个第一支柱延伸。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括从所述主体的内部侧向延伸到所述内部空间中的多个内部支柱。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述裂缝以振荡图案沿所述实心部分延伸。

6.根据权利要求1所述的装置，还包括延伸穿过所述实心部分的多个孔，所述多个孔在所述裂缝的交替相对侧上沿所述实心部分的长度延伸。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述多个孔延伸穿过所述裂缝的振荡图案的峰和谷。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一抓持结构和所述第二抓持结构中的每一个包括纵向支柱和将所述纵向支柱连接到所述主体的多个弯曲支柱。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述主体的尺寸和形状设定成被接收在下颌的两个分离部分之间。

10.一种骨移植物系统，包括：

移植物容纳装置，所述移植物容纳装置包括：主体，所述主体从第一端部纵向延伸到第二端部并且所述主体的尺寸和形状设定成对应于目标骨的外表面，所述主体经由具有内部空间的支柱框架限定，所述内部空间被构造成在其中接收骨移植物材料；第一抓持结构和第二抓持结构，所述第一抓持结构和所述第二抓持结构从所述主体的外部延伸；以及

骨固定板，所述骨固定板的尺寸和形状设定成被接收在所述第一抓持结构和所述第二抓持结构之间，所述骨固定板从第一端部纵向延伸到第二端部并且包括延伸穿过其的多个骨固定元件接收孔，所述骨固定板包括外部，该外部包括所述骨固定板的表面，该表面与所述骨固定板的内表面相反，在期望构造中，所述内表面面向所述主体，所述第一抓持结构和所述第二抓持结构被构造成围绕所述骨固定板的所述外部的一部分延伸，其中所述移植物容纳装置的所述主体包括沿其长度延伸的实心部分，所述实心部分包括沿其延伸的裂缝，所述裂缝的边缘能够分别朝向和远离彼此移动以闭合和打开所述主体，以便将骨移植物材料引入其中。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述支柱框架包括沿所述主体的长度延伸的多个第一支柱以及横向于所述多个第一支柱延伸的多个第二支柱。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述支柱框架包括从所述主体的内部侧向延伸到所述内部空间中的多个内部支柱。

13.根据权利要求10所述的系统，其中所述移植物容纳装置还包括延伸穿过实心部分的多个孔。

14.根据权利要求13所述的系统，当所述骨固定板以期望的位置被接收在所述第一抓持结构和所述第二抓持结构之间时，所述骨固定板的所述骨固定元件接收孔中的每一个与所述移植物容纳装置的所述多个孔中的对应一个对准。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述移植物容纳装置的所述多个孔延伸穿过裂缝的振荡图案的峰和谷，交替地穿过所述裂缝的相对侧。

16.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一抓持结构和所述第二抓持结构中的每一个包括纵向支柱和将所述纵向支柱连接到所述主体的多个弯曲支柱。

17.根据权利要求10所述的系统，其中所述主体的尺寸和形状设定成被接收在下颌的两个分离部分之间。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述骨固定板的长度选择成使得所述骨固定板的所述第一端部和所述第二端部在所述骨的所述分离部分上延伸，以将所述下颌的所述分离部分与所述移植物容纳装置对准。

19.根据权利要求10所述的系统，其中所述骨固定板包括在所述第一端部和所述第二端部中的一个处的髁头假体。

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