仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄的制作方法
【專利摘要】一種仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是它由實心的頭頸部（10）和空心的柄身部（20）組成，所述的柄身部靠近頭頸部的一端設(shè)有便于裝載與取出股骨柄、以及向內(nèi)部空腔加裝生物活性骨填充物（27）的螺紋孔（21），所述的柄身部上開設(shè)有多個與其內(nèi)腔相貫通的柄身開孔（23），在柄身部的內(nèi)腔中設(shè)有若干橫向筋板（24），該橫向筋板將柄身部（20）分隔成若干個腔室（26）并使柄身部形成類竹節(jié)結(jié)構(gòu)，以縮小股骨柄與股骨彈性模量的差異，并為股骨長入到股骨柄內(nèi)部提供空間，在所述的橫向筋板上開設(shè)有連通相鄰腔室的筋板開孔（25）。它具有骨整合度高、股骨柄-股骨彈性模量差異小、制造成本低等優(yōu)點。
【專利說明】仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種醫(yī)療器械，尤其是一種人工關(guān)節(jié)，具體地說是一種仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上的人工髖關(guān)節(jié)股骨柄大多為實心結(jié)構(gòu)，盡管采用表面噴涂生物材料之后，能夠改善與骨組織的整合，但整合程度仍然有限。另一方面，實心結(jié)構(gòu)的股骨柄由于其彈性模量遠大于骨組織，造成股骨柄周圍的骨組織承受的負荷過小而引起骨吸收(“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng))，進而導(dǎo)致股骨柄的無菌性松動，需要進行翻修手術(shù)，增加了病人的痛苦與經(jīng)濟負擔(dān)。理想的情況是，股骨柄具有類似骨小梁的組織結(jié)構(gòu)，使股骨柄的彈性模量與骨組織相近，從而避免“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng)，并且使股骨柄與股骨整合為一體。盡管國外已經(jīng)出現(xiàn)了“骨小梁”型股骨柄，但制造技術(shù)并不為公眾所知。已公開的文獻中也有涉及空心型股骨柄，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的實心結(jié)構(gòu)股骨柄存在與股骨的彈性模量差異大、骨整合程度低的問題，以及已有文獻公開的空心結(jié)構(gòu)股骨柄存在的強度低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高等缺點，設(shè)計一種仿竹結(jié)構(gòu)、空心開孔、骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，它具有骨整合度高、與股骨的彈性模量差異小、制造成本低等優(yōu)點。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是它由實心的頭頸部10和空心的柄身部20組成，所述的頭頸部10和柄身部20整體相連，所述的柄身部20靠近頭頸部10的一端設(shè)有便于裝載與取出股骨柄、以及向股骨柄的內(nèi)部空腔加裝生物活性骨填充物27的螺紋孔21，所述的柄身部20上開設(shè)有多個與其內(nèi)腔相貫通的柄身開孔23，在柄身部20的內(nèi)腔中設(shè)有若干橫向筋板24,該橫向筋板24將柄身部20分隔成若干個腔室26并使柄身部20形成類竹節(jié)結(jié)構(gòu)，以提高柄身部的強度/質(zhì)量比，縮小柄身部與股骨的彈性模量差異，從而減輕“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng)，并為骨組織長入到股骨柄內(nèi)部提供空間。在所述的橫向筋板24上開設(shè)有連通相鄰腔室26的筋板開孔25，從而使整個柄身部內(nèi)腔相連通。
[0006]所述的腔室26、柄身開孔23和筋板開孔25中均填充有生物活性骨填充物27。
[0007]所述的生物活性骨填充物27為自體骨、異體骨或者具有成骨誘導(dǎo)作用的生物材料。
[0008]所述的具有成骨誘導(dǎo)作用的生物材料為骨形態(tài)發(fā)生蛋白-載體復(fù)合物。
[0009]所述的柄身部20的外表面的全部或部分區(qū)域噴涂有生物活性涂層。
[0010]所述的部分區(qū)域為柄身部20上靠近頭頸部10的一段。
[0011]所述的生物活性涂層為羥基磷灰石涂層或鈦涂層。
[0012]所述的整體相連的頭頸部10和柄身部20為生物相容性的金屬材料精密鑄造成型件。
[0013]所述的橫向筋板24至少為3個，所形成的腔室26的數(shù)量至少為4個，且靠近頭頸部10的橫向筋板上的筋板開孔25的數(shù)量大于遠離頭頸部10的橫向筋板上的筋板開孔25
的數(shù)量。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]本實用新型的股骨柄通過“仿竹結(jié)構(gòu)連通開孔”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅大大提高了強度/質(zhì)量比，減小股骨柄與股骨組織彈性模量的差異，從而減輕“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng)，而且使得股骨組織能夠深入生長到股骨柄中，極大提高了骨整合程度。此外，本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖，左圖為外形立體圖，右邊為剖視圖(外壁孔23被隱藏了 一部分)。
[0017]圖2為本實用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖，左圖為主視圖，右圖為左視圖。
[0018]圖3為與圖2中所標各處相應(yīng)的斷面圖。
[0019]圖4為本實用新型柄身部20外壁孔分布示意圖，中圖為主視圖，左圖為右視圖，右圖為左視圖。
[0020]圖5為本實用新型的橫向筋板的結(jié)構(gòu)示意圖(隱藏了外壁孔)。
[0021]圖6為圖5中A-A處的剖視圖。
[0022]圖7為柄身的空腔內(nèi)裝入生物活性骨填充物后的剖面示意圖。
[0023]圖8為圖7中A-A處的斷面圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0025]如圖1-8所示。
[0026]一種仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，它由實心的頭頸部10和空心的柄身部20組成，所述的頭頸部10和柄身部20采用生物相容性的金屬材料精密鑄造整體成型，如圖1所示，所述的柄身部20靠近頭頸部10的一端設(shè)有便于裝載與取出股骨柄、以及向內(nèi)部空腔加裝生物活性骨填充物27的螺紋孔21，如圖1，所述的柄身部20上開設(shè)有多個與其內(nèi)腔相貫通的柄身開孔23,如圖4,在柄身部20的內(nèi)腔中至少設(shè)有3塊橫向筋板24，本實施例的圖5中設(shè)有4個橫向筋板24，該橫向筋板24將柄身部20分隔成至少4個腔室26 (本實施的附圖中為5個腔室26)并使柄身部20形成類竹節(jié)結(jié)構(gòu)，從而大大提高股骨柄的強度/質(zhì)量比，減小柄身部與股骨彈性模量的差異；在所述的橫向筋板24上開設(shè)有連通相鄰腔室26的筋板開孔25，其中靠近頭頸部10的橫向筋板上的筋板開孔25的數(shù)量大于遠離頭頸部10的橫向筋板上的筋板開孔25的數(shù)量(見圖5，圖5中離頭頸部最遠的橫向筋板24上只有一個筋板通孔25)。具體實施時所述的腔室26、柄身開孔23和筋板開孔25中均填充有生物活性骨填充物27，如圖7-8所示，所述的生物活性骨填充物27為自體骨、異體骨或者具有成骨誘導(dǎo)作用的生物材料，具中的具有成骨誘導(dǎo)作用的生物材料可采用骨形態(tài)發(fā)生蛋白-載體復(fù)合物。為了便于與股骨融合，具體實施時還可在所述的柄身部20的外表面的全部或部分區(qū)域噴涂生物活性涂層。所述的部分區(qū)域為柄身部20上靠近頭頸部10的一段。
[0027]詳述如下:
[0028]如圖1所示，本實用新型的股骨柄包括實心的頭頸部10與空心的柄身部20，柄身部20的頂部設(shè)有工藝螺紋孔21。股骨柄的材料可為Ti6A14V合金，采用熔模鑄造成型。股骨柄的縱向外形如圖2所示，柄身部20內(nèi)側(cè)的近段與中段采用了曲線設(shè)計，使其與股骨髓腔輪廓基本吻合，柄身部20外側(cè)的近段為曲線設(shè)計、中段與遠段為直線，柄身部20的遠段為圓柱形結(jié)構(gòu)，末端為子彈頭形。柄身部20的前后側(cè)在近段與中段為楔形。柄身部20各處的特征截面形狀如圖3所示。柄身部20上柄身開孔23的分布如圖4所示。柄身開孔23可以在鑄造時成型，也可以在鑄造后用機械切削、激光、電化學(xué)等方法加工成形。柄身部20內(nèi)部的橫向筋板24的結(jié)構(gòu)如圖5所示(隱藏了外壁孔)，圖5中A-A處的剖視圖如圖6所示。柄身部20的近段、近段與中段或者全部表面噴涂羥基磷灰石涂層，該涂層可采用等離子噴涂、激光噴涂或電化學(xué)沉積等方法進行制造。
[0029]股骨柄的機械部分制作完成后，作高溫滅菌等處理，然后包裝備用。手術(shù)時，在股骨柄的腔室26內(nèi)植入生物活性骨填充物27，該生物活性骨填充物27可以是手術(shù)時切割股骨頭頸及處理股骨近端髓腔時獲得的松質(zhì)骨塊或骨屑。作為本實用新型的另一種實施方式，該生物活性骨填充物27也可以是載有骨形態(tài)發(fā)生蛋白(rhBMP-2)的膠原蛋白海綿。植入生物活性骨填充物27后的股骨柄斷面如圖7與圖8所示。
[0030]本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是它由實心的頭頸部(10)和空心的柄身部(20)組成，所述的頭頸部(10)和柄身部(20)整體相連，所述的柄身部(20)靠近頭頸部(10)的一端設(shè)有便于裝載與取出股骨柄、以及向內(nèi)部空腔加裝生物活性骨填充物(27)的螺紋孔(21)，所述的柄身部(20)上開設(shè)有多個與其內(nèi)腔相貫通的柄身開孔(23)，在柄身部(20)的內(nèi)腔中設(shè)有若干橫向筋板(24)，該橫向筋板(24)將柄身部(20)分隔成若干個腔室(26)并使柄身部(20)形成類似竹節(jié)的結(jié)構(gòu)，以縮小股骨柄與股骨彈性模量的差異，并為骨組織長入到股骨柄內(nèi)部提供空間，在所述的橫向筋板(24)上開設(shè)有連通相鄰腔室(26)的筋板開孔(25)，從而使整個柄身部的內(nèi)腔相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的腔室(26)、柄身開孔(23)和筋板開孔(25)中均填充有生物活性骨填充物(27)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的生物活性骨填充物(27)為自體骨、異體骨或者具有成骨誘導(dǎo)作用的生物材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的具有成骨誘導(dǎo)作用的生物材料為骨形態(tài)發(fā)生蛋白-載體復(fù)合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的柄身部(20)的外表面的全部或部分區(qū)域噴涂有生物活性涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的部分區(qū)域為柄身部(20)上靠近頭頸部(10)的一段。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的生物活性涂層為羥基磷灰石涂層或鈦涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的整體相連的頭頸部(10)和柄身部(20)為生物相容性的金屬材料精密鑄造成型件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿竹結(jié)構(gòu)空心開孔骨整合型人工髖關(guān)節(jié)股骨柄，其特征是所述的橫向筋板(24)至少為3個，所形成的腔室(26)的數(shù)量至少為4個，且靠近頭頸部(10)的橫向筋板上的筋板開孔(25)的數(shù)量大于遠離頭頸部(10)的橫向筋板上的筋板開孔(25)的數(shù)量。
【文檔編號】A61F2/32GK203677320SQ201320885508
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】劉泗巖, 盧光明, 廖文和, 劉浩, 周長圣 申請人:南京航空航天大學(xué)