專利名稱：棘狀金屬顆粒體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及骨科手術植入體，特別是一種用于關節(jié)軟骨塌陷支撐填充的棘狀金屬顆粒體。
背景技術：
股骨頭缺血性壞死是一種常見的骨科疾病，現(xiàn)代醫(yī)學實施髖關節(jié)置換手術治療股骨頭缺血性壞死已經(jīng)相當成熟，但在ー些早期發(fā)病的病例中，由于股骨頭軟骨下的松質(zhì)骨退化缺損導致軟骨關節(jié)面出現(xiàn)相對輕度的凹陷，若能及時在股骨頭軟骨下給予一定的支撐并設法使軟骨下已出現(xiàn)退化缺損的骨結構獲得重建修復，則可延緩甚至終止股骨頭壞死進程，從而將患者接受髖關節(jié)置換手術的時間向后大大延遲；當前醫(yī)學界有若干種方法用于類似目的的治療，如軟骨下植入自體骨或異體骨，內(nèi)置金屬支撐器等等。但由于自體骨來源有限，異體骨價格昂貴且有生物學方面的風險，因此并不是每一位需要進行骨缺損填充的 患者都能夠得到滿意的治療；而內(nèi)置金屬支撐器由于受股骨頸粗細的約束，植入的支撐器其直徑有限，無法真正充盈于股骨頭軟骨下的缺損空腔，因此其治療效果亦有所局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種可用于軟骨塌陷支撐填充的棘狀金屬顆粒體，該棘狀金屬顆粒體具有類似海膽狀或樹枝狀的棘突結構，手術時可根據(jù)需要將ー定數(shù)量的棘狀金屬顆粒體與自體骨或異體骨的骨塊、骨顆粒、骨泥混合攪拌填充于股骨頭軟骨凹陷下方的骨缺損空腔，經(jīng)打壓后以完全充盈的形式將骨缺損空腔填滿，由于棘狀金屬顆粒體自身所具有的強度及其外部棘突與周圍骨組織的嵌入式結合，給植入后的填充物提供了初始穩(wěn)定功能以形成對軟骨凹陷部位的支撐，患者康復過程中骨細胞與微細血管沿著與棘狀金屬顆粒體共同攪拌混合植入的自體骨或異體骨的骨塊、骨顆粒、骨泥等等爬行長入，最終形成具有活性的融合嵌入式骨修復體。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設計方案棘狀金屬顆粒體，其特征在于，該棘狀金屬顆粒體外部輪廓為球形、圓柱形、多面體形，具有類似海膽狀或樹枝狀的棘突結構，其外部輪廓尺寸為2 15mm，使用時將適當數(shù)量的棘狀金屬顆粒體與自體骨或異體骨的骨塊、骨顆粒、骨泥混合攪拌后填充于骨缺損部位。所述棘狀金屬顆粒體其特征在于，該棘狀金屬顆粒體具有類似海膽狀或樹枝狀的棘突結構，其棘突結構的直徑O. 10 2_，當棘狀金屬顆粒體與自體骨或異體骨的骨塊、骨顆粒、骨泥混合攪拌并被植入骨缺損部位后，其棘突部位會嵌插入缺損空腔周圍的骨組織內(nèi)以形成初始定位，由于棘突結構的作用僅限于支撐和嵌插，因此其橫截面可以是任意形狀，此外各個棘狀金屬顆粒體的棘突相互嵌插也使得相鄰的棘狀金屬顆粒體和骨塊、骨顆粒、骨泥之間相互位置被鎖定而具有了一定的整體強度，這一整體強度可對塌陷的軟骨部位提供支撐。
所述棘狀金屬顆粒體其特征在于它采用醫(yī)用金屬制成，所述醫(yī)用金屬包括但不局限于鈦及鈦合金、鈷合金、不銹鋼以及鉭金屬、鎂合金。所述棘狀金屬顆粒體表面全部或局部具有羥基磷灰石涂層，該羥基磷灰石涂層有誘導骨細胞生長的功能。所述棘狀金屬顆粒體的加工方法是使用激光或高能電子束快速成型技術、高溫燒結、化學腐蝕、電化學沉積等等技術，其他的加工方法還包括精密鋳造、焊接、機械切削、放電加工成型等；羥基磷灰石涂層則通過高溫噴涂或電化學沉積得到。本發(fā)明的優(yōu)點是I.本發(fā)明棘狀金屬顆粒體，其外部輪廓為球形、圓柱形、多面體形，具有類似海膽狀或樹枝狀的棘突結構，其外部輪廓尺寸為2 15mm，以提供各種骨缺損填充形狀與尺寸的多種選擇。 2.本發(fā)明棘狀金屬顆粒體，在使用時由醫(yī)生根據(jù)需要選擇適當數(shù)量、大小和形狀的棘狀金屬顆粒體與患者自體或異體碎骨顆粒及骨泥混合攪拌成混合填充物，裝填于骨缺損處加壓搗實以獲得填充體的初始穩(wěn)定，術后恢復期時周圍的骨質(zhì)與棘狀金屬顆粒體周圍的骨泥、碎骨顆粒融合生長成一體后即可形成ー相對穩(wěn)定并具有生物活性的支撐結構，同時這種支撐結構還可造成對周圍血運的刺激以促進受損軟骨的修復。由于使用棘狀金屬顆粒體部分替代自體骨和異體骨，可大大降低患者的經(jīng)濟負擔并一定程度上克服了獲取自體骨和異體骨的數(shù)量上的困難與不足；同時棘狀金屬顆粒體的棘突結構會嵌插入缺損空腔周圍的骨組織內(nèi)而形成初始定位，而這種初始定位所產(chǎn)生對軟骨的支撐カ要遠遠大于傳統(tǒng)的骨塊、骨顆粒填充方法的支撐カ；患者自體碎骨顆粒及骨泥可以在手術中通過必要的截骨、鉆骨等操作過程得到。3.本發(fā)明棘狀金屬顆粒體，其顆粒體表面全部或局部具有羥基磷灰石涂層，該羥基磷灰石涂層具有誘導骨細胞生長的功能。4.本發(fā)明棘狀金屬顆粒體，采用醫(yī)用金屬制成，所述醫(yī)用金屬包括但不局限于鈦及鈦合金、鈷合金、不銹鋼以及鉭金屬、鎂合金，此類金屬材料的生物相容性已經(jīng)得到國內(nèi)外多年骨科植入應用的實踐證實。5.所述棘狀金屬顆粒體的加工方法是使用激光或高能電子束快速成型技術、高溫燒結、化學腐蝕、電化學沉積等等技術，其他的加工方法還包括精密鋳造、焊接、機械切肖|J、放電加工成型等；羥基磷灰石涂層則通過高溫噴涂或電化學沉積得到。所述利用激光或高能電子束快速成型技術，其加工方法如下I)在計算機中設計建造棘狀金屬顆粒體的三維數(shù)據(jù)模型；2)使用專業(yè)軟件對三維數(shù)據(jù)模型進行分層，以獲得一系列單層切片的輪廓數(shù)據(jù)；3)向激光或高能電子束快速成型設備輸入上述系列層片數(shù)據(jù)；4)在激光或高能電子束快速成型設備加工艙內(nèi)鋪設與前述三維數(shù)據(jù)模型分層時層高相應厚度的金屬粉末；5)由計算機控制激光束或高能電子束對金屬粉末進行掃描并有選擇的熔化；6)重復前述鋪設粉末、掃描熔化步驟以使各層被選擇熔化的材料相互熔結成整體；7)完成全部層面的熔融過程后去除未熔融的粉末即可得到所需要形狀結構的棘狀金屬顆粒體。目前典型的金屬快速成型加工設備有德國EOS公司的激光E0SINTM270金屬激光燒結系統(tǒng)和瑞典ARCAM公司的EBM Al及A2電子束熔融系統(tǒng)。前述其他各種加工方法均已為金屬加工行業(yè)公知的成熟技術，故本說明書中不做更多闡述。


圖I為本發(fā)明實施例球形結構示意2為本發(fā)明實施例圓柱形結構示意3為本發(fā)明實施例多面體形結構示意4為本發(fā)明實施例填充于股骨頭軟骨下示意圖
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施做進ー步詳細說明。如圖I、圖2、圖3所示，本發(fā)明棘狀金屬顆粒體(I)，其外部輪廓為球形、圓柱形、多面體形，具有類似海膽狀或樹枝狀的棘突結構(2)，該棘狀金屬顆粒體(I)外部輪廓尺寸為2 15mm，其棘突結構(2)的直徑O. 10 2mm，由于棘突結構(2)的作用僅限于支撐和嵌插，因此其橫截面可以是任意形狀，如圖4所示，手術時首先開通一條可抵達股骨頭軟骨凹陷位置下方的通道(4)，再將棘狀金屬顆粒體(I)與自體或異體碎骨顆粒及骨泥(3)混合攪拌成混合填充物裝填于骨缺損處加壓搗實，通道(4)可以用棘狀金屬顆粒體(I)與自體或異體碎骨顆粒及骨泥(3)混合攪拌物填充，也可單純的用自體或異體碎骨顆粒及骨泥(3)填充，必要時使用骨螺釘
(5)進行封堵，通道(4)的入路及方向由醫(yī)生在術中根據(jù)患者具體情況而定。本發(fā)明棘狀金屬顆粒(I)的加工方法是使用激光或高能電子束快速成型技木、高溫燒結、化學腐蝕、電化學沉積等等技術，其他的加工方法還包括精密鋳造、焊接、機械切肖IJ、放電加工成型等，羥基磷灰石涂層則通過高溫噴涂或電化學沉積得到，上述加工方法均為相當成熟的加工方法，應用上不存在技術困難。本發(fā)明棘狀金屬顆粒體，采用醫(yī)用金屬制成，所述醫(yī)用金屬包括但不局限于鈦及鈦合金、鈷合金、不銹鋼以及鉭金屬、鎂合金，此類金屬材料在IS0-583系列國際標準中均有規(guī)定，其生物相容性已經(jīng)得到國內(nèi)外多年骨科植入應用的實踐證實。
權利要求
1.一種棘狀金屬顆粒體，其特征在于，該棘狀金屬顆粒體(I)其外部輪廓為球形、圓柱形、多面體形，該棘狀金屬顆粒體(I)外部輪廓尺寸為2 15_。
2.根據(jù)權利要求I所述的棘狀金屬顆粒體，其特征在于該棘狀金屬顆粒體(I)具有類似海膽狀或樹枝狀的棘突結構(2)，該棘突結構(2)的直徑為O. 10 2mm。
3.根據(jù)權利要求I和權利要求2所述的棘狀金屬顆粒體，其特征在于，該棘狀金屬顆粒體(I)采用醫(yī)用金屬制成，所述醫(yī)用金屬包括鈦及鈦合金、鈷合金、不銹鋼以及鉭金屬、鎂I=I -Wl O
4.根據(jù)權利要求I和權利要求2所述的植骨填充金屬顆粒體，其特征在于，該棘狀金屬顆粒體(I)表面全部或局部具有羥基磷灰石涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于關節(jié)軟骨塌陷支撐填充的棘狀金屬顆粒體，該棘狀金屬顆粒體具有類似海膽狀或樹枝狀的棘突結構，手術時可根據(jù)需要將一定數(shù)量的棘狀金屬顆粒體與自體骨或異體骨的骨塊、骨顆粒、骨泥混合攪拌填充于股骨頭軟骨凹陷下方的骨缺損空腔，經(jīng)打壓后以完全充盈的形式將骨缺損空腔填滿，由于棘狀金屬顆粒體自身所具有的強度及其外部棘突與周圍骨組織的嵌入式結合，給植入后的填充物提供了初始穩(wěn)定功能以形成對軟骨凹陷部位的支撐，患者康復過程中骨細胞與微細血管沿著與棘狀金屬顆粒體共同攪拌混合植入的自體骨或異體骨的骨塊、骨顆粒、骨泥等等爬行長入，最終形成具有活性的融合嵌入式骨修復體。
文檔編號A61L27/04GK102846409SQ201110178168
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權日2011年6月29日
發(fā)明者蔡宏, 張衛(wèi)平 申請人:北京愛康宜誠醫(yī)療器材股份有限公司