專利名稱：人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體。
背景技術(shù)：
人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)目前在醫(yī)學(xué)界已成為一種相對普通的外科手術(shù)，人工膝關(guān)節(jié)的植入體通常由股骨髁假體與脛骨平臺假體以及用超高分子聚乙烯制做的關(guān)節(jié)襯墊和髕骨假體組成，以往通行的做法是將股骨髁假體與脛骨平臺假體用骨水泥分別粘接在股骨端和脛骨端，在術(shù)后關(guān)節(jié)假體的摩擦面會逐漸產(chǎn)生微小碎屑，這些微粒被巨噬細胞吞噬后所產(chǎn)生的溶骨素將隨時間的推移促使假體周圍骨溶解，最終會導(dǎo)致假體的松動。近年來產(chǎn)生的生物型假體采用微孔、生物陶瓷涂層等方法使假體與骨質(zhì)接觸面能夠形成長入性結(jié)合，以期獲得更為長久的穩(wěn)定，但由于股骨髁假體與脛骨平臺假體所采用的材料多為不銹鋼、鈦合金、鈷合金以及生物學(xué)陶瓷，它們共同的缺陷是彈性模量太高，如鈦合金為110 120GPa，不銹鋼與鈷合金則高達200GPa以上；而皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨的彈性模量分別只有15GPa和1. 5GPa左右，金屬材料或陶瓷材料的彈性模量是骨組織的十幾倍甚至幾十倍，用上述材料制作的植入物假體力學(xué)性能與骨組織無法相互匹配，高彈性模量會使植入物假體周圍骨組織承受的負荷過小進而引起骨吸收、骨萎縮和廢用性骨質(zhì)疏松，最終仍會導(dǎo)致假體松動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低彈性模量的可與骨組織融合的人工膝關(guān)節(jié)假體。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案 —種人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，包含股骨髁假體、脛骨平臺假體、關(guān)節(jié)面襯墊三部
分，其特征在于，股骨髁假體由關(guān)節(jié)面、髁結(jié)合面、髁間結(jié)合面、定位體、股骨髓內(nèi)柄、股骨髓
內(nèi)延長柄構(gòu)成，所述股骨髓內(nèi)柄與股骨髓內(nèi)延長柄為中空結(jié)構(gòu)，股骨髓內(nèi)柄與股骨髓內(nèi)延
長柄表面為多孔或網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)以保證柄體內(nèi)部中空部分與外部保持連通，脛骨平臺假體由平
臺體、脛骨結(jié)合面、翼板或定位體、脛骨髓內(nèi)柄、脛骨髓內(nèi)延長柄構(gòu)成，所述脛骨髓內(nèi)柄與脛
骨髓內(nèi)延長柄為中空結(jié)構(gòu)，脛骨髓內(nèi)柄與脛骨髓內(nèi)延長柄表面為多孔或網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)以保證柄
體內(nèi)部中空部分與外部保持連通，此外關(guān)節(jié)襯墊處于股骨髁假體和脛骨平臺假體之間以便
與股骨髁假體和脛骨平臺形成關(guān)節(jié)面。 本發(fā)明的優(yōu)點是 1、本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，它包括股骨髁假體、脛骨平臺假體、關(guān)節(jié)面襯墊三部分，股骨髁假體由關(guān)節(jié)面、髁結(jié)合面、髁間結(jié)合面、定位體、股骨髓內(nèi)柄、股骨髓內(nèi)延長柄構(gòu)成，所述股骨髓內(nèi)柄與股骨髓內(nèi)延長柄為中空結(jié)構(gòu)，股骨髓內(nèi)柄與股骨髓內(nèi)延長柄表面為多孔或網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)以保證柄體內(nèi)部中空部分與外部保持連通，脛骨平臺假體由平臺體、脛骨結(jié)合面、翼板或定位體、脛骨髓內(nèi)柄、脛骨髓內(nèi)延長柄構(gòu)成，所述脛骨髓內(nèi)柄與脛骨髓內(nèi)延長柄為中空結(jié)構(gòu)，脛骨髓內(nèi)柄與脛骨髓內(nèi)延長柄表面為多孔或網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)以保證柄體內(nèi)
3部中空部分與外部保持連通，使用時在股骨髓內(nèi)柄、股骨髓內(nèi)延長柄和脛骨髓內(nèi)柄、脛骨髓內(nèi)延長柄的中空部填充自體或異體的碎骨顆粒，待到外部骨組織與髓內(nèi)柄中填充的碎骨顆粒融合生長成一體后其總體的彈性模量可與人骨十分接近以達到長久有效地防止人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體和骨質(zhì)間發(fā)生松動的作用。 2、本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其髁結(jié)合面、髁間結(jié)合面、定位體、股骨髓內(nèi)柄、
股骨髓內(nèi)延長柄、脛骨平臺假體及平臺體、脛骨結(jié)合面、翼板或定位體、脛骨髓內(nèi)柄、脛骨髓
內(nèi)延長柄柄體內(nèi)外表面具有羥基磷灰石涂層，具有誘導(dǎo)骨細胞生長的功能。 3、本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其網(wǎng)孔為單層結(jié)構(gòu)，如果為了便于骨質(zhì)與柄體
結(jié)合得更加牢固則可采用雙層或多層網(wǎng)孔。 4、本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，它使用醫(yī)用金屬或生物陶瓷制成，因此其具有良好生物相容性。


圖1為本發(fā)明分解結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明實施例一結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為本發(fā)明實施例二結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為本發(fā)明脛骨平臺假體實施例多孔脛骨髓內(nèi)柄結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本發(fā)明脛骨平臺假體實施例網(wǎng)孔脛骨髓內(nèi)柄結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為本發(fā)明股骨髁假體實施例三示意圖 圖7為本發(fā)明脛骨平臺假體實施例四示意圖 圖8為本發(fā)明髓內(nèi)柄體中填充碎骨顆粒示意圖 圖9為本發(fā)明股骨髓內(nèi)柄與股骨髓內(nèi)延長柄、脛骨髓內(nèi)柄與脛骨髓內(nèi)延長柄結(jié)構(gòu)示意圖 圖10為單層網(wǎng)孔示意圖 圖11為雙層網(wǎng)孔示意圖 圖12為多層網(wǎng)孔示意圖
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，本發(fā)明一種人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，它包括股骨髁假體1、脛骨平臺假體2和關(guān)節(jié)襯墊3，其特征在于，股骨髁假體1具有關(guān)節(jié)面4、髁結(jié)合面5、髁間結(jié)合面6、定位體7、股骨髓內(nèi)柄8和股骨髓內(nèi)延長柄9 ;脛骨平臺假體2具有平臺體10、脛骨結(jié)合面11、脛骨髓內(nèi)柄12、脛骨髓內(nèi)延長柄13、翼板14或定位體7 ;股骨髓內(nèi)柄8、股骨髓內(nèi)延長柄9、脛骨髓內(nèi)柄12和脛骨髓內(nèi)延長柄13的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，外壁上由多個孔15組成或由網(wǎng)孔16組成骨質(zhì)結(jié)合面，孔15或網(wǎng)孔16使得髓內(nèi)柄或髓內(nèi)延長柄內(nèi)部中空部分與外部保持連通，孔15的數(shù)量和形狀可以根據(jù)髓內(nèi)柄體與髓內(nèi)延長柄體的尺寸規(guī)格以及受力情況而設(shè)計，網(wǎng)孔16的數(shù)量和形狀可以根據(jù)髓內(nèi)柄體與髓內(nèi)延長柄體的尺寸規(guī)格以及受力情況而設(shè)計，在同一髓內(nèi)柄上根據(jù)需要可以設(shè)計成孔15與網(wǎng)孔16的不同形式組合(如圖6、圖7)，網(wǎng)孔16可以設(shè)計成單層(如圖10)，也可以設(shè)計成二層以上的多層(如圖11、圖12)，手術(shù)前由醫(yī)生根據(jù)需要將碎骨顆粒17填充入髓內(nèi)柄體的中空部位備用，定位體7的截面形狀可以是圓形、多邊形、星形等等，也可以是板狀，定位體7由孔和網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)組成，必要時可以設(shè)計成中空，翼板ll由孔和網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)組成；翼板11和定位體7可以單獨使用也可以組合使用。 本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體中股骨髁假體1和脛骨平臺假體2采用的加工方法是在電子計算機中建立人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體三維實體模型，然后依據(jù)三維實體模型的數(shù)據(jù)用激光或高能電子束加工方法熔融成型毛坯，或者用壓鑄、熔模鑄造方法成型毛坯，還可以用電火花加工、化學(xué)腐蝕、機械鉆孔切削等方法在已經(jīng)鑄造或鍛造成型的人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體毛坯表面刻蝕、腐蝕、鉆銑出所需要的孔和網(wǎng)孔，此外也可以用粉末燒結(jié)方法得到所需的結(jié)構(gòu)，最后用常規(guī)的切削和拋光方法加工關(guān)節(jié)面及裝配結(jié)構(gòu)。 在手術(shù)時醫(yī)生首先用專用工具對患者膝關(guān)節(jié)的股骨端和脛骨端進行清理塑型，然后將本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體的股骨髓內(nèi)柄8、脛骨髓內(nèi)柄12內(nèi)裝入適量的自體或異體碎骨顆粒17，再用專用工具將股骨髁假體1與脛骨平臺假體2分別安裝固定于股骨端與脛骨端預(yù)定位置，使人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體的髓內(nèi)柄柄體與股骨和脛骨髓腔內(nèi)的骨質(zhì)緊緊擠壓住，術(shù)后待骨質(zhì)穿過孔15和網(wǎng)孔16與柄體內(nèi)植入的碎骨顆粒17逐漸融合生長成一體后人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體將獲得良好的遠期穩(wěn)定以防止松動。 本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體使用具有良好生物相容性的材料制造，如它采用醫(yī)用金屬或生物陶瓷等制成。 與骨質(zhì)接觸的各個表面具有羥基磷灰石涂層，該羥基磷灰石涂層可采用常規(guī)的等離子噴涂法或電化學(xué)沉集法以及燒結(jié)法形成。
權(quán)利要求
一種人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其特征在于，它包括股骨髁假體(1)、脛骨平臺假體(2)和關(guān)節(jié)襯墊(3)，股骨髁假體(1)具有關(guān)節(jié)面(4)、髁結(jié)合面(5)、髁間結(jié)合面(6)、定位體(7)和股骨髓內(nèi)柄(8)、股骨髓內(nèi)延長柄(9)，脛骨平臺假體(2)具有平臺體(10)、脛骨結(jié)合面(11)、脛骨髓內(nèi)柄(12)、脛骨髓內(nèi)延長柄(13)、翼板(14)或定位體(7)，股骨髓內(nèi)柄(8)、股骨髓內(nèi)延長柄(9)、脛骨髓內(nèi)柄(12)、脛骨髓內(nèi)延長柄(13)柄體分布有孔(15)或網(wǎng)孔(16)結(jié)構(gòu)，孔(15)之間或網(wǎng)孔(16)之間相互連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其特征在于，股骨髓內(nèi)柄(S)、股骨 髓內(nèi)延長柄(9)、脛骨髓內(nèi)柄(12)、脛骨髓內(nèi)延長柄(13)柄體的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，柄壁上有 多個孔(15)或網(wǎng)孔(16)，孔(15)或網(wǎng)孔(16)使得髓內(nèi)柄與髓內(nèi)延長柄內(nèi)部中空部分與外 部保持連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其特征在于，？L (15)的數(shù)量為一個 或多個，？L (15)的形狀任意。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其特征在于，網(wǎng)孔(16)的層數(shù)為單 層獲多層，網(wǎng)孔(16)形狀任意。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其特征在于，？L (15)、網(wǎng)？L (16)同 時布置于股骨髓內(nèi)柄(8)、股骨髓內(nèi)延長柄(9)、脛骨髓內(nèi)柄(12)、脛骨髓內(nèi)延長柄(13)的 柄體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其特征在于，它采用醫(yī)用金屬、生物 陶瓷制造。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，其特征在于，假體與骨質(zhì)接觸的各 個表面具有羥基磷灰石涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種人工膝關(guān)節(jié)骨融合假體，它包括股骨髁假體、脛骨平臺假體和關(guān)節(jié)襯墊組成，股骨髁假體由關(guān)節(jié)面、髁結(jié)合面、髁間結(jié)合面、定位體、股骨髓內(nèi)柄、股骨髓內(nèi)延長柄構(gòu)成，脛骨平臺假體由平臺體、脛骨結(jié)合面、翼板或定位體、脛骨髓內(nèi)柄、脛骨髓內(nèi)延長柄構(gòu)成，所述股骨髓內(nèi)柄、髓內(nèi)延長柄、脛骨髓內(nèi)柄、髓內(nèi)延長柄為中空結(jié)構(gòu)，髓內(nèi)柄、髓內(nèi)延長柄表面為多孔或網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)以保證柄體內(nèi)部中空部分與外部保持連通，使用時在髓內(nèi)柄和髓內(nèi)延長柄的中空部填充自體或異體的碎骨顆粒，待到外部骨組織與髓內(nèi)柄中填充的碎骨顆粒融合生長成一體后其總體的彈性模量可與人骨十分接近以達到長久有效地防止工膝關(guān)節(jié)骨融合假體和骨質(zhì)間發(fā)生松動的作用。
文檔編號A61F2/38GK101708138SQ200910008889
公開日2010年5月19日 申請日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者張衛(wèi)平 申請人:北京愛康宜誠醫(yī)療器材有限公司