VetMaster小动物髋关节系统之设计 [复制链接]

在小动物骨科相关领域，不仅是老龄宠物，年轻宠物因天生发育不良，从出生就可能伴随骨缺陷。在美国和瑞士，约有40%的大型宠物犬患有髋关节发育不良，其中有25%的犬为严重病例，这些严重病例需要进行髋关节置换才能让动物消除髋关节疼痛，提升宠物的生活质量。因此，宠物关节置换临床手术以及后期的追踪等一系列问题成为了当下亟需解决难题。为了实现国内3D高端宠物用植入物系统“零”的突破。

张君副教授带领团队包括有材料学博士、机械学博士、3D打印领域博士和兽医学博士。他们整理和分析了张君博士从业十多年来积累的犬X光和CT解剖结构图。评估的股骨柄的指标包括了股骨长度、髓腔闪烁指数（CFI）、髓腔充盈度、股骨柄假体压配、股骨柄假体水平和股骨柄假体角度等。张君老师参考了NatalieJ.Worden等使用的评价方法。Natalie等对美国某公司的三种3D打印的骨柄进行了评价，如下图2所示。根据Natalie的评估认为，普通压配结构的骨柄假体，髓腔充盈度和配合度好于侧栓的骨柄。

图1犬进行CT扫描，可以获得骨骼精确三维数据

图2NatalieJ.Worden等对美国某公司的骨柄假体体外评估

如图3所示，采用最新的3D打印技术，设计和制备了VetMaster小动物双动髋关节置换系统。

图3威马植入物系统研究路线

张君老师所带领的团队设计的VetMaster小动物髋关节置换系统的骨柄是双锥度设计，骨柄假体有3D打印一体化制备的多孔结构覆盖。3D打印多孔结构的工艺所生产的骨柄结构可以提供高摩擦力、低弹性模量结构，易于让骨头生长（OlaL.A.Harrysson等，）。骨柄近端多孔部位有条纹设计，初始稳定性靠柄体与股骨近端前弓形成的三段接触、柄的整体锥度及股骨柄假体表面3D打印的粗糙多孔。据WilliamD.Liska等年报道，3D打印股骨柄假体对髓腔骨头的摩擦力远大于传统加工的粗糙表面结构，具围领的骨柄假体具有很好的防下沉效果。张君老师所设计的具有圆弧过渡的矩形截面能提供初始稳定而又能提高假体的抗旋转性，长期稳定性靠假体主要是近端的骨长入提供，假体中端的骨长入也能提供元气稳定性。这种设计去骨量较少，为松质骨压实后与假体紧密接触达到完全匹配的设计理念，因其矩形设计及假体四棱与皮质骨接触，适用于多种髓腔，该柄型抗旋转性好且具有强大的抗下沉能力，如图4骨柄所示。

图4威马双动髋关节植入物系统

对于骨柄的设计，优先考虑到的是尽可能多的保留生物体的骨量，为了能够更多地保留近端骨量，假体在植入过程中大粗隆的位置不需要太多磨锉，因为假体肩部是一个斜行设计，这样大粗隆就不需要过多处理，尤其是有些简单病例不需要切断梨状肌，更好的保护了软组织和骨组织，同时这款髋关节系统是一个压配型假体，要求保留松质骨而不是去除松质骨，利用锉刀那松质骨压实形成一个松质骨的骨床，虽然和皮质骨保留一定距离，但能起到很好的抗扭转作用，矩形假体的抗下沉能力也非常强，骨柄表面3D打印多孔骨架结构骨长入快，假体操作简单，不需要远近端分别磨锉，一锉到位，因此和需要把松质骨骨床做好，配合威马系统的骨锉（如图5所示），兽医师能够在最短时间内掌握髋关节植入手术。

图5威马压配骨柄拉削刀

张君副教授所研发的3D打印臼杯、双动内衬、陶瓷球头设计及匹配工具等从选材到设计到每一个工艺都是经过严格的科学试验和谨慎的考量，以后将陆续为大家介绍，敬请期待。

VetMaster髋关节置换系统邀请了国内有名的SAO小动物骨科讲师团队进行培训和后续的认证工作，如需要进一步了解本公司产品的兽医朋友们可以添加客服