專利名稱：植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型通常涉及一種醫(yī)療領(lǐng)域的整形用產(chǎn)品，尤其涉及一種植入人體的肌肉假體。該肌肉假體可用于充填軟組織缺損、瘦小肢體的增粗(也就是填充)，該假體具有良好的彈性及可以把某一個關(guān)節(jié)固定在某一個功能位置上，代替癱瘓的肌肉以行使部分功能；此外本實用新型的肌肉假體還可以隆起缺損和凹陷的軟組織，起到美觀的作用。
背景技術(shù)：
在國外，假體置入已成為一種較理想的肢體增粗的手術(shù)方法，但是在已有的技術(shù)中，與女性乳房假體不同的是(女性乳房假體可以借助胸罩等衣著來保持相對穩(wěn)定)，用于人體四肢等部位的肌肉假體置入后并沒有身體外附加的懸吊固定系統(tǒng)加以穩(wěn)定，隨著肢體的頻繁活動經(jīng)常引起假體移位，從而使假體置入部位外形發(fā)生改變，嚴重者由于劇烈運動和假體自身重力原因?qū)?dǎo)致假體撕裂。假體移位假體植入人體內(nèi)，人體自然組織在假體周圍形成包膜，隨著時間延長，假體包膜囊可能變得寬大，致使假體移位。假體破裂假體在擠壓和剪力作用下易于發(fā)生破裂。雖然目前使用了高粘性凝膠材料，在發(fā)生破裂的情況下，硅凝膠不會流散，但仍會對肌肉假體周圍自然組織造成傷害，以致于引起并發(fā)癥。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體，通過錨釘和拉力線將肌肉假體固定在人體骨骼上以此解決因肢體的頻繁活動以及假體自身重量引起的假體移位、假體破裂等問題，從而有利于假體長期存在于人體。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體，包括硅外囊、填充物以及懸吊固定系統(tǒng)。懸吊固定系統(tǒng)由至少兩條拉力線和至少兩個錨釘組成。填充物填充在硅外囊中并與硅外囊一體成形，拉力線在橫向和縱向兩個方向上埋在硅外囊內(nèi)并熔合在一起形成網(wǎng)兜狀結(jié)構(gòu)(可以通過將拉力線置于初始硅外囊表面上，然后在其上反復(fù)噴涂與硅外囊材料相同的材料，從而將拉力線埋在硅外囊內(nèi)并熔合在一起，根據(jù)肌肉假體具體應(yīng)用，噴涂的厚度也是不同的，如蚓狀肌肌肉假體因為活動范圍及強度較小則噴涂較薄，而股四頭肌肌肉假體運動范圍及強度較大則噴涂較厚)，并且縱向和橫向方向上的拉力線都呈S形走向；錨釘拴系在拉力線上，由錨釘和拉力線組成的懸吊固定系統(tǒng)能將肌肉假體彈性固定在骨骼上。所述的硅外囊形狀按照患者肌肉缺損的三維重建模型定制，以瘦小肢體增粗患者為例螺旋CT對患者雙下肢進行薄層CT掃描，分別將二維CT掃描Dicom圖像數(shù)據(jù)輸入工作站進行三維軟組織重建，然后用工作站上的測量軟件對重建的三維模型進行三維測量， 以確定患者左下肢與右下肢的差異，從而確定所需假體的大致形狀和體積，定制隆腿假體。所述的硅外囊為硅膠有機合成物，具有很好的彈性，其彈性可拉伸長度是自然長度的一倍，也就是如果硅外囊的自然長度是IOcm則可拉伸到20cm，拉力線可拉伸長度(初始時，S形拉力線的長度為拉力線起始點的直線距離)小于硅外囊可拉伸長度的五分之三，由此通過錨釘拉伸拉力線從不同方向、以不同強度更加方便靈活地改變肌肉假體的形狀 (拉力線與硅外囊熔合在一起，從不同方向拉伸拉力線即可改變硅外囊的形狀)，從而與待植入的空間相匹配，最大程度地實現(xiàn)缺損肌肉的原有功能。并且不需要精確定制肌肉假體， 也就是說根據(jù)前述假體的大致形狀和體積即可很好改變其形狀來匹配待植入的空間。通過美國BOSS力學拉伸機以每秒完成拉伸一次作實驗，該硅外囊可承受五百萬次以上的拉伸， 不變形，不破裂，無損傷。所述的拉力線呈S形走向，優(yōu)選是由半徑相同的半圓形組成的S形走向，這樣不僅可以方便地計算每條拉力線的可伸長長度，還可以使肌肉假體在拉伸時受力均勻，進而根據(jù)肌肉假體的尺寸、待植入的空間大小以及周圍關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)將假體合適地固定在關(guān)節(jié)上，由此極大地減少了植入前的準備工作，方便后續(xù)的植入操作。如果采用不規(guī)則S形走向來布置拉力線，則不僅無法預(yù)算拉力線的可伸長長度，并且肌肉假體受力不均，這將導(dǎo)致后續(xù)植入操作異常復(fù)雜。此外，橫向與縱向方向上的拉力線在相交處打結(jié)，形成網(wǎng)兜狀編織物。在拉力線編織物呈收縮狀態(tài)下埋在硅外囊內(nèi)形成整體，因為硅外囊具有彈性而拉力線是呈S走形與硅外囊形成整體，通過拉伸拉力線就可以實現(xiàn)整個假體的彈性伸縮，裸露在硅外囊外的拉力線起到代替肌腱的作用，并通過錨釘將裸露在硅外囊外的拉力線適當拉伸后，固定于假體所替代部位的人體自然肌肉的上下起點和止點，也就是固定在人體骨骼上。 需要說明的是，為了減少操作的復(fù)雜性同時也能保證將假體合適固定在關(guān)節(jié)上，一部分拉力線上具有錨釘；而另一部分拉力線則沒有，或者多條拉力線拴系在一個錨定上。拉力線材料可以用超高分子量聚乙烯和尼龍復(fù)合線。通過美國BOSS力學拉伸機實驗，每根拉力線能夠承受25磅的拉力，抗疲勞實驗其使用壽命可達到45年。如果每條拉力線以半徑為2. 5mm 的半圓形構(gòu)成S形走向，1縱向與橫向相交處打結(jié)，縱向與縱向不相交，橫向與橫向不相交原則，(注半圓形的半徑可根據(jù)患者缺失肌肉部分大小來決定，標準是拉力線可伸長長度小于硅外囊彈性可拉伸長度的五分之三)根據(jù)弧長公式I = rin R/180。，其中η是夾角弧度，R是半徑，則I = 180°= 7.85mm。將拉力線完全伸直，其呈現(xiàn)由多個長方形組成的網(wǎng)狀物。其中的每個長方形，其長與寬相等，其邊長等于弧長H = 7. 85mm， 其周長為Z = 31. 42mm，其每個半圓形的彈性可伸長長度值TXZ = H-2R = 7. 85mm-5mm = 2. 85mm。所述的填充物填充于硅外囊內(nèi)。填充物材料可以用高黏彈性硅凝膠或硼體。最終硅外囊和填充材料一體成形。所述的錨釘是將裸露在硅外囊外的拉力線適當拉伸固定于假體所替代部位的人體自然肌肉的上下起點和止點，也就是固定在人體骨骼上。錨釘個數(shù)根據(jù)肌肉的大小和所替代的部位來決定，至少2個。通過本實用新型技術(shù)方案的仿真肌肉假體，該假體外形完全模擬患者缺損形狀， 使患者的形態(tài)更加順乎人體生理曲線，之所以用硅外囊把拉力線編織物呈收縮狀態(tài)下編織包裹在一起，并聯(lián)合錨釘形成假體的懸吊固定系統(tǒng)，是為了更好的將假體固定于人體內(nèi)。有一些患者因為關(guān)節(jié)的肌肉缺失或癱瘓使該關(guān)節(jié)不能履行它的作用，這時我們就可以植入人工肌肉跨關(guān)節(jié)的固定，并通過拉力線使人工肌肉保持一定的張力，從而使該關(guān)節(jié)固定在某個功能位上，實現(xiàn)患者最想要的那個功能。該假體優(yōu)點為[0013]1、本實用新型的關(guān)鍵之一是設(shè)計了假體的懸吊固定系統(tǒng)(該系統(tǒng)由拉力線和錨釘組成)，解決了假體下垂、移位問題。國內(nèi)外現(xiàn)有假體沒有懸吊固定系統(tǒng)，經(jīng)常出現(xiàn)下垂和移位，給臨床應(yīng)用帶來不便及增加了假體植入的并發(fā)癥。2、該假體彈性固定關(guān)節(jié)的作用在于設(shè)計了與硅外囊編織包裹在一起的具有S走行的拉力線編織物，如調(diào)整延伸出蚓狀肌假體縱向的拉力線，可將掌指關(guān)節(jié)固定在手功能位。減少了植入前的準備工作并且通過錨釘拉伸拉力線而能有效地改變肌肉假體的形狀， 從而極大地簡化了后續(xù)的植入操作過程。3、延伸出假體的縱向和橫向方向上的拉力線，按照拉力的方向和拉力強度可以改變假體的厚度和外形。滿足不同部位、不同厚度肌肉的要求。如修復(fù)顳肌的時候，可以制成圓形的肌肉假體，通過拉伸周圍的拉力線，調(diào)整至合適形狀。修復(fù)臀大肌、臀中肌的時候， 可以通過拉伸延伸出假體的拉力線，調(diào)整成扇形或葉形等。4、我們可以仿真制造全身各部位肌肉。如手部的蚓狀肌、骨間肌等。5、可以隆起缺損和凹陷的軟組織，起到美觀的作用。

圖1為根據(jù)本實用新型的肌肉假體的正視圖；圖2為根據(jù)本實用新型的肌肉假體的橫切面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本實用新型的拉力線布置圖；圖4是根據(jù)本實用新型的用于修復(fù)顳肌的肌肉假體的簡單示意圖；圖5是根據(jù)本實用新型的用于顱骨外肌肉假體植入增高的頭頂肌肉假體的簡單示意圖；圖6是根據(jù)本實用新型的用于矯正輕中度0形腿的肌肉假體的簡單示意圖；圖7是根據(jù)本實用新型的用于修復(fù)尺神經(jīng)損傷后爪形手的肌肉假體的簡單示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖1-7，對本實用新型具體實施例進行詳細描述，圖1是根據(jù)本實用新型的肌肉假體的正視圖，圖2是根據(jù)本實用新型的肌肉假體的橫切面結(jié)構(gòu)示意圖，其中1是錨釘、2是硅外囊、3是拉力線、4是填充物。在圖1-7中，相同的部件用相同的參考數(shù)字來表
7J\ ο根據(jù)本實用新型的一方面，本實用新型的肌肉假體可用于股四頭肌。參照附圖1 對該實施例進行詳細說明。首先用螺旋CT對患者雙下肢進行薄層CT掃描，分別將二維CT 掃描Dicom圖像數(shù)據(jù)輸入工作站進行三維軟組織重建，然后用工作站上的測量軟件對重建的三維模型進行三維測量，以確定患者左下肢與右下肢的差異，從而確定所需假體的形狀和體積，經(jīng)比例換算該患者需填充的股四頭肌的縱向長度約等于L = 400mm，橫向長度約等于K = 200mm,厚度約等于G = 20mm的形似長方體。拉力線3以半徑為R = 2. 5mm的半圓形構(gòu)成S形走向的編織物，該編織物被硅外囊2編織包裹，把填充物4填充到硅外囊2內(nèi)形成一個整體，通過錨釘1將延伸出硅外囊2外面的拉力線3分別固定于起點髂前下棘、股骨體前面、股骨粗線外側(cè)唇、股骨粗線內(nèi)側(cè)唇，以及止點止于脛骨粗隆。(注人體解剖中股四頭肌是由四塊肌肉組成的整體，分別為股直肌起自髂前下棘；股中肌起自股骨體前面； 股外側(cè)肌起自股骨粗線外側(cè)唇；股內(nèi)側(cè)肌起自股骨粗線內(nèi)側(cè)唇。最后四塊肌肉的頭合并成一條肌腱，包繞髕骨，向下形成髕韌帶止于脛骨粗隆。)縱向布線79根，橫向布線87根，縱向可拉伸長度最大值M8mm最小值0mm。橫向可拉伸長度最大值125. 4mm最小值0mm。需要錨釘十個，錨釘錨的位置髂前下棘2個、股骨體前面2個、股骨粗線外側(cè)唇2個、股骨粗線內(nèi)側(cè)唇2個、止于脛骨粗隆2個。其中橫向拉力線3-1之間是不相交的，縱向拉力線3-2之間也是不相交的，但橫向拉力線3-1與縱向拉力線3-2相交并且具有結(jié)點3-3，如圖3所示。當然，對于不同的患者所需要的拉力線和錨釘數(shù)也是不相同的，長度L等數(shù)值也是可以改變的。根據(jù)本實用新型的另一實施例，可用于顳肌修復(fù)，如圖4所示。設(shè)計出顳肌形狀的肌肉假體，大小厚度形狀近似于患者的CT掃描后三維重建的形狀，植入到患者顳部以后， 通過將編織在硅外囊2的拉力線3從不同角度、以不同強度的拉伸，近一步調(diào)整肌肉假體的厚度和外形，達到與缺損自然肌肉相似的程度后將周圍的拉力線用錨釘1固定于顱骨。 顳肌修復(fù)時，通常兩根拉力線以及兩個錨釘就能將肌肉假體固定就位，實現(xiàn)缺損肌肉的功能，其中一根拉力線上有錨釘，而另一根沒有。當然也要根據(jù)患者的實際需求來確定拉力線和錨釘?shù)臄?shù)量。根據(jù)本實用新型的另一實施例，本實用新型的肌肉假體用于顱骨外肌肉假體植入增高，如圖5所示。根據(jù)患者的需求設(shè)計出頭頂肌肉假體形狀，通過頭頂肌肉假體周圍的拉力線3將其調(diào)整至患者需求的厚度，再用錨釘1將拉力線3固定在顱骨上，以達到增高的目的。根據(jù)顱骨外肌肉的解剖結(jié)構(gòu)來設(shè)定錨釘和拉力線的數(shù)量，通常錨釘數(shù)為六到八個，拉力線四到六條。根據(jù)本實用新型的另一實施例，肌肉假體用于矯正輕中度0形腿，如圖6所示。根據(jù)患者并腳直立位時倆小腿間的空隙設(shè)計肌肉假體的形狀，將肌肉假體植入后，通過肌肉假體周圍的拉力線3調(diào)整至合適大小、厚度、形狀，再用錨釘1將拉力線固定在脛骨上，以達到矯正輕中度0形腿的目的。與修復(fù)顳肌的肌肉假體和顱骨外肌肉假體不同，矯正0形腿的肌肉假體處于經(jīng)?；顒拥牟课?，容易移位甚至撕裂，因此通常需要幾十條拉力線和幾十個錨釘將其固定就位。根據(jù)本實用新型的另一實施例，肌肉假體用于修復(fù)尺神經(jīng)損傷后爪形手，如圖7 所示。根據(jù)患者的骨間肌、蚓狀肌、大魚際肌、小魚際肌的大小設(shè)計不同形狀的肌肉假體，植入相應(yīng)的位置，通過肌肉假體周圍的拉力線3將其調(diào)整到合適形狀，再用錨釘1將拉力線固定在指骨、掌骨、腕骨等上。調(diào)整蚓狀肌縱向的拉力線，可將掌指關(guān)節(jié)固定在手功能位，有效的矯正了掌指關(guān)節(jié)過伸指間關(guān)節(jié)過屈的爪形手畸形。兩條橫向拉力線(其中一條上具有錨釘)，兩條縱向拉力線(其中一條上具有兩個錨釘)即可將蚓狀肌肌肉假體固定就位。本實用新型的肌肉假體可用于修復(fù)全身任何部位軟組織缺損和先天性肌肉萎縮以及腫瘤切除后的填充，根據(jù)患者不同部位缺損的大小、厚度、形狀設(shè)計不同的肌肉假體， 并通過肌肉假體周圍的拉力線調(diào)整到合適的大小、厚度、形狀，再用錨釘將拉力線固定在骨骼上，以達到修復(fù)組織缺損的目的。需要說明的是，說明書附圖中拉力線以及錨釘?shù)臄?shù)目僅僅是例證性的并不局限于此。在不違背本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實用新型做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)在本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體，該肌肉假體包括硅外囊、填充物以及懸吊固定系統(tǒng)；所述懸吊固定系統(tǒng)由至少兩條拉力線和至少兩個錨釘組成；其特征在于所述填充物填充在所述硅外囊中并與所述硅外囊一體成形，所述拉力線在縱向和橫向兩個方向上埋在所述硅外囊中并且與所述硅外囊熔合在一起形成網(wǎng)兜狀結(jié)構(gòu)，并且縱向和橫向兩個方向上的拉力線都呈S形走向；所述錨釘拴系在所述拉力線上，由錨釘和拉力線組成的懸吊固定系統(tǒng)能將肌肉假體彈性固定在骨骼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體，其特征在于； 所述填充物為高黏彈性硅凝膠或硼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體，其特征在于 每條拉力線以半徑相同的半圓形構(gòu)成S形走向，并遵守縱向與橫向相交處打結(jié)，縱向與縱向不相交，橫向與橫向不相交原則。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體，其特征在于 所述硅外囊可拉伸長度為其自然長度的一倍，而拉力線可拉伸長度小于硅外囊可拉伸長度的五分之三。
專利摘要本實用新型是一種植入人體并能彈性固定關(guān)節(jié)的仿真肌肉假體，它包括硅外囊、填充物以及懸吊固定系統(tǒng)，該懸吊固定系統(tǒng)由至少兩條拉力線和至少兩個錨釘組成。該假體相比現(xiàn)有的植入假體的優(yōu)點為設(shè)計了假體的懸吊固定系統(tǒng)，在硅外囊內(nèi)編織S走行的拉力線，按照拉力的方向和拉力強度可以改變假體的厚度和外形，滿足不同部位、不同厚度肌肉的要求。此假體可以彈性的固定在患者肌肉的上下起點和止點，起到穩(wěn)定關(guān)節(jié)的作用，并解決因肢體頻繁活動引起的假體移位、破裂，從而有利于假體長期存在于人體?？梢孕迯?fù)癱瘓的骨四頭肌、萎縮的顳肌、手的內(nèi)在肌及全身的軟組織、肌肉及骨缺損，因此極為實用。
文檔編號A61F2/08GK202036367SQ20112001252
公開日2011年11月16日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者王江寧 申請人:王江寧