專利名稱：股骨頭冠狀植入物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種股骨頭冠狀植入物，包括一個能夠電刺激骨組織的生長和維持其活性條件的裝置。
背景技術(shù)：
已知頻率范圍大約在8-20Hz的低頻交流電能夠促進組織生長，尤其是促進骨骼的生長(方法依照Kraus-Lechner)。交流電通過連接于被植入的線圈(“耦合線圈(pick-up coil)”)末端的至少兩個組織電極被施加。與變壓器類似，耦合線圈內(nèi)的交流電由外部線圈感應(yīng)得到，而該外部線圈通過適當?shù)陌l(fā)電機饋送低頻交變電壓(DE-A-3132488)。本發(fā)明也是使用該方法。
為了刺激骨骼生長并且防止松動，與耦合線圈和組織電極相結(jié)合的髖關(guān)節(jié)桿狀假體已經(jīng)是公知的了(EP-A-0781432)。
Midland醫(yī)療技術(shù)公司的一個手冊中描述了一種與Dreak McMinnFRCS協(xié)作開發(fā)的金屬對金屬(metal-on-metal)股骨頭冠狀系統(tǒng)，它不需要將整個股骨頸(femoral neck)用假體替換，而是將一個金屬冠放置在髖關(guān)節(jié)頭的骨上面，對該髖關(guān)節(jié)頭進行適當?shù)那谐员闳菁{金屬冠。金屬冠通過植入股骨頸內(nèi)的裝配在其內(nèi)部的銷釘進行固定。這種冠狀假體優(yōu)于桿狀假體是因為它對股骨的幾何形狀實現(xiàn)了實際上無法識別的改變。然而，在20世紀80年代所作的研究表明，股骨頭骨在金屬冠內(nèi)三四年后經(jīng)常壞死，金屬冠因此也就失去其固定能力。然后它就必須更換成股骨桿狀假體，將假體的桿嵌入到股骨內(nèi)。
由于所涉及的結(jié)構(gòu)不同，已知的與前面所介紹的髖部假體類型結(jié)合使用的刺激裝置不能用于股骨頭冠狀系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種股骨頭冠狀系統(tǒng)，其能夠防止覆蓋在金屬冠下的骨頭的壞死，并維持骨組織活性。
依照本發(fā)明權(quán)利要求所保護的方案可以實現(xiàn)本目的，以下用實施例作為例子對這些方案進行描述。
本發(fā)明的刺激裝置的優(yōu)點在于在股骨頭冠狀系統(tǒng)內(nèi)獲得電流分布，以防止被覆蓋的骨頭的壞死以及保持骨組織的活性。因此它解決了關(guān)于股骨頭冠狀假體長久使用的問題。


本發(fā)明將在下面結(jié)合附圖用所提供的典型實施例做進一步詳細的描述。

如下圖1是依據(jù)本發(fā)明的帶有電刺激裝置的股骨頭冠狀植入物的剖面圖。
圖2是對應(yīng)圖1的本發(fā)明的第二個實施例的圖示，圖3是對應(yīng)圖1的本發(fā)明的第三個實施的圖示，以及圖4是根據(jù)本發(fā)明另外的實施例的股骨頭冠狀構(gòu)件的內(nèi)表面的放大投影圖。
具體實施例方式
圖1所示的股骨頭冠狀植入物10包括杯形冠狀構(gòu)件12和類似棒狀的桿件或銷釘14。銷釘14通過管狀護圈16連接于冠狀構(gòu)件12，管狀護圈16固定在冠狀構(gòu)件12的內(nèi)表面，并接納銷釘14的一端。銷釘14插入到股骨頸骨上的一個洞中，這樣冠狀構(gòu)件12覆蓋在相應(yīng)的預先準備的髖關(guān)節(jié)頭的表面上。
冠狀構(gòu)件12和銷釘14包括具有組織相容性的金屬，特別是鈷-鉻-鉬合金或者鈦-鋁-釩合金。在此程度上，股骨頭冠狀假體可以從上述引用的手冊中得知。
在圖1所示的本發(fā)明的實施例中，銷釘14是在自由端封閉的管件，其內(nèi)部設(shè)置耦合線圈18。耦合線圈18具有棒狀的磁芯和在其周圍纏繞的線圈。耦合線圈18的一端18a通過彈簧20電連接于銷釘?shù)膬?nèi)壁。這樣銷釘14和冠狀構(gòu)件12形成一個組織電極。銷釘14的外表面在鄰近或者由冠狀構(gòu)件12所包圍的空間內(nèi)形成一個腔體。外部電極22被安置在此處，通過很薄的絕緣層24與銷釘14絕緣。在腔體的位置處，在銷釘14的壁上設(shè)有一個孔。耦合線圈18的另一端18b絕緣地穿過該孔與外部電極22連接。外部電極22的表面和包圍該外部電極的絕緣層24的邊緣與鄰近所述腔體的銷釘14的表面部分齊平，這樣銷釘14的外表面就是平齊的。設(shè)有外部電極22的腔體可以擴展到銷釘14的圓周的一部分或者將其環(huán)繞。電極22可以包括具有組織相容性的金屬例如鈦所形成的真空鍍金屬層。絕緣層可以包括真空鍍金屬的二氧化硅(vacuum-metallized silicon dioxide)或其它具有組織相容性的絕緣材料。為了刺激由冠狀構(gòu)件所覆蓋的以及放置銷釘?shù)墓墙M織的生長和保持其活性，通過連接到交流電發(fā)生器上的外部線圈(沒有顯示)，使耦合線圈18上感應(yīng)出低頻交流電(依據(jù)Kraus-Lechner方法，參見上面)。
根據(jù)圖2所示的實施例，冠狀構(gòu)件12構(gòu)成一個組織電極，銷釘14構(gòu)成第二組織電極。銷釘通過絕緣套管26與管狀護圈16絕緣，絕緣套管26可以由例如PTFE構(gòu)成。絕緣柱狀圓盤28使銷釘14的表面與冠狀構(gòu)件12的內(nèi)表面絕緣。耦合線圈18的兩端通過壓力彈簧30、32連接于冠狀構(gòu)件12或銷釘14。
如圖1和2所示的植入物的銷釘14的內(nèi)部通常填充絕緣密封化合物，特別是具有組織相容性的環(huán)氧樹脂(沒有在圖1和2中顯示)。
根據(jù)圖3所示的實施例，銷釘14具有互相電絕緣的兩部分14a、14b。兩部分14a、14b通過密封化合物38連接，密封化合物38填充在銷釘兩部分14a、14b內(nèi)并且在它們之間形成環(huán)形頸圈40，環(huán)形頸圈的外表面與銷釘?shù)膬刹糠?4a、14b齊平。耦合線圈18安置在銷釘?shù)囊徊糠?4b中，因此這部分與冠狀構(gòu)件相隔面對。耦合線圈18的一端通過彈簧42連接到部分14b，另一端通過導線和彈簧44連接到部分14a。銷釘?shù)牟糠?4b因此構(gòu)成一個組織電極而銷釘?shù)牟糠?4a和冠狀構(gòu)件12構(gòu)成另一個組織電極。如圖中所示，銷釘外部部分14b形成一個組織電極，其末端最好終結(jié)于冠狀構(gòu)件12的邊緣附近或者在其所包圍的空間內(nèi)，這樣在冠狀構(gòu)件12所覆蓋的股骨頸骨的一部分上能夠確保一個合適的電流分布。
銷釘?shù)膬刹糠?4a、14b也可以通過短的圓柱體墊片進行連接，該墊片可以是由例如陶瓷或PTEE做成，在銷釘兩部分之間有一個頸圈，其表面與銷釘各部分齊平。耦合線圈的一個連接導線穿過所述墊片。該墊片可以通過徑向定位銷固定在銷釘兩部分14a、14b內(nèi)。
上面所述實施例中冠狀構(gòu)件12的內(nèi)表面可以由絕緣材料構(gòu)成的層34部分覆蓋，如圖4中的點所示。所述的絕緣材料層34包括羥基磷灰石(Ca5[(PO)4]3OH)或者由其構(gòu)成，它是堅固骨骼的主要成分。所述絕緣材料層也可以由真空鍍金屬的二氧化硅(vacuum-metallizedsilicon dioxide)或者其它具有組織相容性的絕緣材料構(gòu)成。該絕緣鍍層可以在接觸到骨頭的開放電極區(qū)域36處增加電流密度和/或?qū)㈦娏鞯牧鲃酉薅ǖ教囟ǖ姆秶鷥?nèi)。
如果銷釘和/或冠狀構(gòu)件由不導電的物質(zhì)如陶瓷所構(gòu)成，則設(shè)置與上述實施例中起組織電極作用的元件等效的由導電材料形成的涂層。
權(quán)利要求
1.一種股骨頭冠狀植入物，具有用來覆蓋患病的髖關(guān)節(jié)頭的冠狀構(gòu)件(12)，并具有可插入到股骨頸骨中以便將冠狀構(gòu)件固定在髖關(guān)節(jié)頭上面的銷釘(14)，其中冠狀構(gòu)件和銷釘包括具有組織兼容性的金屬，其特征在于具有兩個末端并且在其內(nèi)部能夠感應(yīng)出低頻交流電的耦合線圈(18)安置在所述銷釘(14)內(nèi)，耦合線圈(18)的一個末端連接到所述冠狀構(gòu)件(12)，另一個末端連接到第二組織電極(22，14，14a)。
2.如權(quán)利要求1所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于第二組織電極(22)絕緣地安置在所述銷釘(14)外部上的凹部內(nèi)，并且所述第二組織電極(22)的外表面與銷釘?shù)姆前枷莸谋砻纨R平。
3.如權(quán)利要求1所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于所述銷釘(18)和所述冠狀構(gòu)件(12)彼此電絕緣，并且它們各自分別電連接到耦合線圈(18)的一個末端。
4.如權(quán)利要求1所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于所述銷釘包括通過絕緣體彼此電絕緣的兩部分(14a、14b)，這兩部分各自分別連接于耦合線圈的一個末端，并作為組織電極。
5.如權(quán)利要求4所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于所述絕緣體包括用于填充所述銷釘(14)的兩部分(14a、14b)的密封化合物(38)。
6.如權(quán)利要求4所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于所述絕緣體包括絕緣墊片，所述絕緣墊片延伸到各銷釘部分的相對的端部，并且耦合線圈的末端穿過該墊片。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于銷釘?shù)囊粋€部分(14a)電連接于所述的冠狀構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求4至7中任一項所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于絕緣體具有環(huán)形頸圈(40)，其表面與各銷釘部分(14a、14b)齊平。
9.如前面任一項權(quán)利要求所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于冠狀構(gòu)件(12)的內(nèi)表面的一部分設(shè)置有絕緣層(34)。
10.如權(quán)利要求8所述的股骨頭冠狀植入物，其特征在于所述的絕緣層(34)包含羥基磷灰石。
全文摘要
在股骨頭冠狀植入物10中包括杯形的冠狀構(gòu)件12和固定到其凹形內(nèi)表面上的銷釘14，耦合線圈18被安置在后者的內(nèi)部，其每個末端18a、18b連接到組織電極。一個組織電極由冠狀構(gòu)件12構(gòu)成，另一個由電極22構(gòu)成，電極22絕緣地設(shè)置在與所述冠狀構(gòu)件電絕緣的所述銷釘上或者至少所述銷釘?shù)囊徊糠稚?。通過利用外部線圈在耦合線圈18內(nèi)感應(yīng)出低頻交流電，該低頻交流電從兩個組織電極流經(jīng)含有植入物的股骨頭，從而促進維持骨骼的活性(方法依照Kraus－Lechner)。
文檔編號A61F2/32GK1961837SQ200510129108
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者黑里貝特·斯特凡, 克里斯蒂安·克勞斯-馮·韋森杜克, 維爾納·克勞斯 申請人:新磁有限公司