一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统的制作方法

1.本发明涉及创伤手术器械技术领域，具体涉及一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统。


背景技术：

2.创伤骨折愈合是一个极其复杂的生物学过程，受微动、血供和应力诸多因素的影响。在骨折正常愈合过程中，可分为一期愈合和二期愈合。在对骨折进行坚强内固定与外固定时，骨折可发生一期愈合；一期愈合过程中，一般无内外骨痂的生成。而在对骨折进行非坚强内固定时，即骨折断端存在相对移动，局部则形成外骨痂(皮质骨表面)、内骨痂(髓腔内、断端间)，即骨折二期愈合的模式，目前普遍认为间接愈合更有利于骨折修复。
3.目前在锁定接骨板在治疗骨折应用广泛，锁定接骨板由于螺钉与接骨板之间存在角度稳定界面，放置接骨板时可以完全不与骨发生接触，所以它们在生物力学角度被看作是内固定架。鉴于锁定接骨板在生物力学的先天优势，可以为骨质疏松性骨折、粉碎性骨折及关节周围骨折提供更稳定的固定。但其固定骨折后锁定螺钉与钢板紧密结合，因此骨折断端产生的应力和微动均较小且不对称，近钢板侧折端的应力、微动较小，而钢板对侧则相对较大，导致骨痂形成不对称，因此导致lcp固定骨折后存在内固定失败、骨折延迟愈合及不愈合等并发症。
4.现有技术中通过接骨板配合电刺激结构刺激骨生长。电刺激结构一般配合固定在接骨板上，会增大接骨板体积，植入后异物感更加明显；另外，随着骨生长和人体活动，电刺激结构可能会与骨面接触不良而导致刺激生长效果变差；同时，骨生长会导致电刺激结构与骨面接触压力变大，对创伤处的供血造成影响，不利于康复。


技术实现要素：

5.本发明的任务在于为创伤骨折的治疗中提供一种既可以作为内植入固定又可以加速骨折愈合的接骨板系统。
6.本发明要解决的技术问题是在使用接骨板作为内固定植入物对创伤骨折进行治疗的过程中，如何解决可能存在的愈合失败与内固定失败，并且能加快骨折愈合速度、避免内固定失败、减轻患者的痛苦。
7.为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
8.一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，包括：接骨板本体、骨生长刺激机构、微型自适应升降机构、控制模块与电源模块；
9.所述骨生长刺激机构设置在所述接骨板本体朝向骨面一侧，且与骨面贴合；
10.所述微型自适应升降机构设置在所述骨生长刺激机构与所述接骨板本体之间，可调节骨生长刺激机构与所述接骨板本体之间的距离；
11.所述控制模块设置在所述接骨板本体上，与所述骨生长刺激机构和所述微型自适应升降机构电连接，用于控制所述骨生长刺激机构和所述微型自适应升降机构；
12.所述电源模块设置在所述接骨板本体上，用于供电。
13.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述接骨板本体两侧设置有延伸侧板；所述延伸侧板包括圆形安装板、条形支撑板和辅件安装板；所述条形支撑板两端分别连接所述接骨板本体与所述圆形安装板；所述辅件安装板连接在所述圆形安装板侧面；所述微型自适应升降机构安装于所述圆形安装板下方，所述骨生长刺激机构安装于所述微型自适应升降机构下方；所述控制模块安装于所述圆形安装板上方；所述电源模块安装于所述辅件安装板上。
14.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述延伸侧板与所述接骨板本体一体成型，且为钼铼合金材质。
15.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述微型自适应升降机构包括双节连杆、压电致动器、压敏传感膜片、上固定板和下基板；所述上固定板固定连接于所述圆形安装板下方；所述下基板通过若干组所述双节连杆与所述上固定板连接；所述压电致动器固定设置于所述上固定板底面，作动力源驱动所述双节连杆运动；所述压敏传感膜片设置在所述下基板底面，作力信号采集器。
16.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述压电致动器由薄层压电陶瓷组成，与所述双节连杆一端固定连接；所述上固定板与所述下基板均为超高分子聚乙烯材质，所述双节连杆为钼铼合金材质；所述压敏传感膜片为圆环形薄片，上下覆膜封装密封。
17.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述骨生长刺激机构包括刺激片、绝缘医用硅胶、恒流发生器；所述绝缘医用硅胶设置在所述下基板下方；所述刺激片为若干片，均布于所述绝缘医用硅胶底面；所述恒流发生器整合于所述控制模块内部，与所述刺激片电连接。
18.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述刺激片为纯钛材质，底面均布有若干点状骨生长刺激单元。
19.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述电连接采用电线连接；所述电线为不锈钢-银绞线，外层包覆有硅胶。
20.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述控制模块与所述电源模块外部均罩设有医用级钛外壳。
21.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述控制模块包含dsp、信号采集单元与致动器控制单元；所述压敏传感膜片检测到压力值通过所述信号采集单元传输给所述dsp，由所述dsp自动控制所述致动器控制单元使所述压电致动器的产生运动，控制所述刺激片与骨面之间的压力达到预定值。
22.本发明的有益效果是：
23.1、本发明通过压敏传感膜片采集的力信号，自动判断骨生长刺激结构的电极单元是否与下方组织有效接触，通过压电致动器的动力源，控制下基板能够进行上下左右的运动，达到骨生长刺激结构能与创伤部位稳定接触，并通过控制模块自动调整接触力值，使骨生长刺激结构与创伤部位之间的压力值保持恒定，避免骨生长挤压接骨板对创伤处的血供造成影响。
24.2、通过恒流发生器对刺激片进行供电，通过刺激片对创伤处提供持续的电流刺
激，有助于骨生长，加快骨折愈合速度。随着创伤部位的生长以及人体的运动，微型自适应升降结构能够自动进行调整，使刺激片能够以同样的接触力值稳定地附着在创伤处。
25.3、接骨板本体采用钼铼合金材质，相较传统钛合金接骨板更轻薄，但强度、硬度等力学性能都有明显提高，由此组成的接骨板系统整体不会导致额外的异物感，且植入体内后安全性和可靠性更高。
附图说明
26.图1为本发明结构示意图。
27.图2为本发明另一视角结构示意图。
28.图3为本发明正视图。
29.图4为本发明俯视图。
30.图5为本发明侧视图。
31.图6为本发明骨生长刺激机构与微型自适应升降机构结构示意图。
32.图7为本发明骨生长刺激机构与微型自适应升降机构正视图。
33.图8为本发明控制流程图。
34.图中：1、接骨板本体；2、骨生长刺激机构；21、刺激片；22、绝缘医用硅胶；3、微型自适应升降机构；31、双节连杆；32、压电致动器；33、压敏传感膜片；34、上固定板；35、下基板；4、控制模块；5、电源模块；6、延伸侧板；61、圆形安装板；62、条形支撑板；63、辅件安装板。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
36.如图1至图5所示，一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，包括：接骨板本体1、骨生长刺激机构2、微型自适应升降机构3、控制模块4与电源模块5。该系统在创伤部位安装接骨板本体1固定后，在供电情况下能自动控制升降结构的运动，达到其底部骨生长刺激的刺激片与创伤部位稳定接触，并通过刺激片持续释放直流电，刺激骨生长、骨痂形成，加速骨重塑.
37.骨生长刺激机构2设置在接骨板本体1朝向骨面一侧，且与骨面贴合，用于电刺激骨生长。
38.微型自适应升降机构3设置在骨生长刺激机构2与接骨板本体1之间，可调节骨生长刺激机构2与接骨板本体1之间的距离，用于调节骨生长刺激机构2与骨面之间的压力值。
39.控制模块4固定设置在接骨板本体1上，与骨生长刺激机构2和微型自适应升降机构3电连接，用于控制骨生长刺激机构2和微型自适应升降机构3。
40.电源模块5固定设置在接骨板本体1上，用于对骨生长刺激机构2、微型自适应升降机构3和控制模块4供电。
41.其中，接骨板本体1两侧设置有延伸侧板6，用于固定连接生长刺激机构2、微型自适应升降机构3、控制模块4和电源模块5。
42.延伸侧板包括圆形安装板61、条形支撑板62和辅件安装板63。条形支撑板62两端分别连接接骨板本体1与圆形安装板61，辅件安装板63连接在圆形安装板61侧面。优选地，条形支撑板62的数量为两条，两条之间设置有设有间隔，辅件安装板63设置于该间隔中。
43.微型自适应升降机构3安装于圆形安装板61下方，骨生长刺激机构2安装于微型自适应升降机构3下方，控制模块4安装于圆形安装板61上方；电源模块5安装于辅件安装板63上。其中，控制模块4与电源模块5外部均罩设有医用级钛外壳，以保护控制模块4和电源模块5。圆形安装板61中间设置有走线孔，以便电线通过，实现控制模块4与骨生长刺激机构2和微型自适应升降机构3的电连接。
44.进一步的，延伸侧板6与接骨板本体1一体成型，且为钼铼合金材质。3.钼铼合金制成的接骨板本体1比传统钛合金接骨板更轻薄，但强度、硬度等力学性能都有明显提高。由此组成的接骨板系统整体不会导致额外的异物感，并且由于其更强的机械性能，所以植入体内后会获得更安全可靠的性能。
45.如图6和图7所示，微型自适应升降机构3包括双节连杆31、压电致动器32、压敏传感膜片33、上固定板34和下基板35。整体结构通过医用胶与圆形安装板61粘连。整体运动结构构成并联形态，通过压敏传感膜片33采集的力信号，自动判断骨生长刺激机构2的电极单元是否与下方组织有效接触，通过压电致动器32的动力源，控制下基板35能够进行上下左右的运动，达到骨生长刺激结构能与创伤部位稳定接触，并通过自动调整接触力值，避免对创伤处的血供造成影响。
46.上固定板34固定连接于圆形安装板61下方；下基板35通过若干组双节连杆31与上固定板34连接。优选地，上固定板34与下基板35呈圆形，均为超高分子聚乙烯材质，中部开设走线孔。若干组双节连杆31沿圆形上固定板34圆周均布，包括两节铰接在一起的连杆，连杆的另一端与上固定板34、下基板35铰接。优选地，双节连杆31为钼铼合金材质，通过磨粒流对旋转关节接触部位进行镜面抛光，降低摩擦力，减少磨损，转动更加灵活。
47.压电致动器32固定设置于上固定板34底面，一端与双节连杆31固定连接，作动力源驱动双节连杆31运动，通过压电致动器32的运动带动双节连杆31的转动，达到控制下基板35运动的效果。具体的，压电致动器32由薄层压电陶瓷组成。
48.压敏传感膜片33设置在下基板35底面，作力信号采集器。优选地，压敏传感膜片33为圆环形薄片，上下覆膜封装密封以保护压敏传感膜片33。
49.如图6和图7所示，骨生长刺激机构2包括刺激片21、绝缘医用硅胶22和恒流发生器。绝缘医用硅胶22设置在下基板35下方，刺激片21为若干片，均布于绝缘医用硅胶22底面。恒流发生器整合于控制模块4内部，与刺激片21电连接，用于产生直流电。
50.绝缘医用硅胶22用于吸收力的波动，避免突然产生的冲击力对机体组织或微型自适应升降机构3造成影响。优选地，绝缘医用硅胶22呈圆片结构。
51.刺激片21发出电流刺激骨生长。优选地，刺激片21为纯钛材质，底面均布有若干点状骨生长刺激单元。其中点状骨生长刺激单元由向刺激片21底面涂覆铂金制成。
52.其中，上述的电连接采用电线连接，电线为不锈钢-银绞线，外层包覆有硅胶绝缘层，电线通过熔融钛压接永久连接。
53.如图8所示，控制模块4包括dsp、信号采集单元与致动器控制单元。
54.接骨板植入并锁定固定后，电源模块5开始供电，压敏传感膜片33检测到所受力值通过信号采集单元传输给dsp，通过dsp自动控制致动器控制单元使压电致动器32的产生运动，使微型自适应升降机构3产生上下运动，促使刺激片21与肌体组织有一定的接触压力，但不会对创伤处血供造成影响。当达到设定的预压力值后，微型自适应升降机构3停止运
动，通过恒流发生器对刺激片21进行供电，通过刺激片21对创伤处提供持续的电流刺激。随着创伤部位的生长以及人体的运动，微型自适应升降机构3能够自动进行调整，使刺激片21能够以同样的接触力值稳定地附着在创伤处。
55.在术前，通过对患者创伤处的ct扫描进行三维建模，设计出合适的接骨板造型，采用球形钼铼合金粉末进行3d打印仿形，得到材料精度和表面质量很高的接骨板本体1及与接骨板本体1一体的延伸侧板。
56.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，包括：接骨板本体(1)、骨生长刺激机构(2)、微型自适应升降机构(3)、控制模块(4)与电源模块(5)；所述骨生长刺激机构(2)设置在所述接骨板本体(1)朝向骨面一侧，且与骨面贴合；所述微型自适应升降机构(3)设置在所述骨生长刺激机构(2)与所述接骨板本体(1)之间，可调节骨生长刺激机构(2)与所述接骨板本体(1)之间的距离；所述控制模块(4)设置在所述接骨板本体(1)上，与所述骨生长刺激机构(2)和所述微型自适应升降机构(3)电连接，用于控制所述骨生长刺激机构(2)和所述微型自适应升降机构(3)；所述电源模块(5)设置在所述接骨板本体(1)上，用于供电。2.根据权利要求1所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述接骨板本体(1)两侧设置有延伸侧板(6)；所述延伸侧板包括圆形安装板(61)、条形支撑板(62)和辅件安装板(63)；所述条形支撑板(62)两端分别连接所述接骨板本体(1)与所述圆形安装板(61)；所述辅件安装板(63)连接在所述圆形安装板(61)侧面；所述微型自适应升降机构(3)安装于所述圆形安装板(61)下方，所述骨生长刺激机构(2)安装于所述微型自适应升降机构(3)下方；所述控制模块(4)安装于所述圆形安装板(61)上方；所述电源模块(5)安装于所述辅件安装板(63)上。3.根据权利要求2所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述延伸侧板(6)与所述接骨板本体(1)一体成型，且为钼铼合金材质。4.根据权利要求2所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述微型自适应升降机构(3)包括双节连杆(31)、压电致动器(32)、压敏传感膜片(33)、上固定板(34)和下基板(35)；所述上固定板(34)固定连接于所述圆形安装板(61)下方；所述下基板(35)通过若干组所述双节连杆(31)与所述上固定板(34)连接；所述压电致动器(32)固定设置于所述上固定板(34)底面，作动力源驱动所述双节连杆(31)运动；所述压敏传感膜片(33)设置在所述下基板(35)底面，作力信号采集器。5.根据权利要求4所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述压电致动器(32)由薄层压电陶瓷组成，与所述双节连杆(31)一端固定连接；所述上固定板(34)与所述下基板(35)均为超高分子聚乙烯材质，所述双节连杆(31)为钼铼合金材质；所述压敏传感膜片(33)为圆环形薄片，上下覆膜封装密封。6.根据权利要求4所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述骨生长刺激机构(2)包括刺激片(21)、绝缘医用硅胶(22)、恒流发生器；所述绝缘医用硅胶(22)设置在所述下基板(35)下方；所述刺激片(21)为若干片，均布于所述绝缘医用硅胶(22)底面；所述恒流发生器整合于所述控制模块(4)内部，与所述刺激片(21)电连接。7.根据权利要求6所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述刺激片(21)为纯钛材质，底面均布有若干点状骨生长刺激单元。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述电连接采用电线连接；所述电线为不锈钢-银绞线，外层包覆有硅胶。9.根据权利要求1-7任一项所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在于，所述控制模块(4)与所述电源模块(5)外部均罩设有医用级钛外壳。10.根据权利要求6所述的一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，其特征在
于，所述控制模块(4)包含dsp、信号采集单元与致动器控制单元；所述压敏传感膜片(33)检测到压力值通过所述信号采集单元传输给所述dsp，由所述dsp自动控制所述致动器控制单元使所述压电致动器的产生运动，控制所述刺激片(21)与骨面之间的压力达到预定值。

技术总结
本发明提供一种具有生长刺激功能的钼铼合金接骨板系统，属于创伤手术器械技术领域，该系统是由接骨板本体、骨生长刺激机构、微型自适应升降机构、控制模块与电源模块组成。骨生长刺激机构通过微型自适应升降机构设置在接骨板本体朝向骨面的一侧，由控制模块控制自动调整骨生长刺激机构与骨面之间的压力值，使骨生长刺激机构的电极单元能在不影响血供的条件下稳定地贴合在创伤面上，通过给创伤骨面持续稳定地进行直流电刺激，促进成骨细胞增生的活跃度，使骨愈合加速。使骨愈合加速。使骨愈合加速。


技术研发人员：王征 许小波 陈磊 蔡宝春 施嘉辉 时阳阳 夏梦洁
受保护的技术使用者：浙江德康医疗器械有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/7/26