一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其包括相互配合的髖臼假體和股骨端假體，所述髖臼假體設(shè)于人體的髖骨上，所述股骨端假體設(shè)于人體的股骨上；所述股骨端假體包括頭部、關(guān)節(jié)頸和股骨柄，所述頭部設(shè)于所述關(guān)節(jié)頸的一端，所述股骨柄設(shè)于關(guān)節(jié)頸的另一端；所述股骨端假體還包括固定釘，所述股骨柄在其豎直方向的3/6-4/6位置對應(yīng)所述固定釘設(shè)有固定孔，所述固定釘穿設(shè)于所述固定孔，且所述固定釘?shù)膬啥司潭ㄓ谌梭w的股骨上。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的固定釘能夠減小股骨上端髖關(guān)節(jié)假體周圍的應(yīng)力作用，增加髖關(guān)節(jié)假體的穩(wěn)定性，降低髖關(guān)節(jié)假體周圍微松動，能夠降低髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折的風(fēng)險。
【專利說明】一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國際上已廣泛采用全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(THA)治療終末期髖關(guān)節(jié)病變，THA治療效果經(jīng)過多年的臨床實(shí)踐，已經(jīng)得到充分的肯定并已經(jīng)發(fā)展成為一種可靠的治療手段。THA采用各種類型的髖關(guān)節(jié)假體，根據(jù)髖關(guān)節(jié)假體的固定方式可分為骨水泥型假體及非骨水泥型假體(即生物型假體)，而術(shù)后髖關(guān)節(jié)假體松動及髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折為THA的主要并發(fā)癥而廣受關(guān)注。THA術(shù)后初期患者功能鍛煉時髖關(guān)節(jié)假體即可能發(fā)生微松動，且髖關(guān)節(jié)假體少數(shù)幾個受力關(guān)鍵點(diǎn)在各種力的作用下形變較大，可能在力的長期作用或突發(fā)暴力下發(fā)生髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了能降低髖關(guān)節(jié)假體周圍微松動及髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折的風(fēng)險的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其包括相互配合的髖白假體和股骨端假體，所述髖臼假體設(shè)于人體的髖骨上，所述股骨端假體設(shè)于人體的股骨上；所述股骨端假體包括頭部、關(guān)節(jié)頸和股骨柄，所述頭部設(shè)于所述關(guān)節(jié)頸的一端，所述股骨柄設(shè)于關(guān)節(jié)頸的另一端；所述股骨端假體還包括固定釘，所述股骨柄在其豎直方向的3/6-4/6位置對應(yīng)所述固定釘設(shè)有固定孔，所述固定釘穿設(shè)于所述固定孔，且所述固定釘?shù)膬啥司潭ㄓ谌梭w的股骨上。
[0006]采用以上結(jié)構(gòu)，所述股骨柄在其豎直方向的3/6-4/6位置對應(yīng)所述固定釘設(shè)有固定孔，所述固定釘穿設(shè)于所述固定孔，且所述固定釘?shù)膬啥司潭ㄓ谌梭w的股骨上。由于固定釘穿設(shè)于所述固定孔，且所述固定釘?shù)膬啥司潭ㄓ谌梭w的股骨上，因此能夠?qū)y關(guān)節(jié)假體起到固定的作用，降低髖關(guān)節(jié)假體周圍微松動；同時將固定釘固定于股骨柄在其豎直方向的3/6-4/6位置，能夠極大地降低髖關(guān)節(jié)假體關(guān)鍵受力點(diǎn)的應(yīng)力作用，減少各種運(yùn)動方式對髖關(guān)節(jié)假體上端脆弱的骨質(zhì)的力的作用，進(jìn)而降低髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折的風(fēng)險。
[0007]優(yōu)選地，所述固定孔的數(shù)量為兩個，每個所述固定孔穿設(shè)有一個固定釘，每個所述固定孔的軸線方向均為橫向，兩個所述固定孔的軸線在空間上交錯分布。通過設(shè)置兩個固定孔和兩個固定釘，能夠更好地增加固定效果。而每個所述固定孔的軸線方向均為橫向，兩個所述固定孔的軸線在空間上交錯分布，能夠使固定釘固定的更穩(wěn)定，兩個所述固定孔的軸線在空間上交錯分布，即是兩個所述固定釘在空間上交錯分布，能夠從不同的方向?qū)y關(guān)節(jié)假體進(jìn)行固定，降低髖關(guān)節(jié)假體的微松動。
[0008]優(yōu)選地，所述固定孔為直槽口，所述直槽口的長度方向與股骨柄的長度方，向一致，所述直槽口的兩圓心之間的距離為1mm。該種結(jié)構(gòu)允許術(shù)后初期O-1mm的微沉降，在微沉降結(jié)束后即可通過改變股骨遠(yuǎn)端的應(yīng)力傳導(dǎo)方式，將垂直、側(cè)方及旋轉(zhuǎn)時作用于股骨遠(yuǎn)端脆弱骨質(zhì)的應(yīng)力轉(zhuǎn)移到堅強(qiáng)的股骨干。
[0009]優(yōu)選地，兩個所述固定孔的軸線形成的夾角為60度。該種結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，且不會對人體股骨上端的血管和神經(jīng)等組織造成影響。
[0010]優(yōu)選地，兩個所述固定孔之間的距離為0.5-1.5cm。該距離能夠使穿設(shè)于固定孔的固定釘?shù)姆€(wěn)定性更好。
[0011]優(yōu)選地，所述固定釘包括釘帽、釘桿和釘尖，所述釘帽設(shè)于所述釘桿的一端，所述釘尖設(shè)有所述釘桿的另一端，所述固定釘設(shè)有釘帽的一端設(shè)于人體的股骨外側(cè)。由于在手術(shù)的過程中，病人是面部向上躺臥于手術(shù)臺上，因此所述固定釘設(shè)有釘帽的一端設(shè)于人體股骨外側(cè)，能夠更方便醫(yī)生的操作。
[0012]優(yōu)選地，兩個所述固定釘?shù)妮S線形成的夾角為60度。該種結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，且不會對人體股骨上端的血管和神經(jīng)等組織造成影響。
[0013]優(yōu)選地，所述固定釘為鈦合金材料成型。鈦合金材料成型的固定釘具有以下優(yōu)點(diǎn):硬度大而重量輕，植入人體不會因為重量問題影響活動；不銹耐腐蝕，能夠抵抗內(nèi)環(huán)境物質(zhì)的侵蝕，因此安全；不引起機(jī)體的免疫反應(yīng),使金屬本身不受免疫物質(zhì)的攻擊。
[0014]優(yōu)選地，所述固定釘為螺紋釘，所述固定釘上的螺紋包括第一螺紋和第二螺紋，所述第一螺紋設(shè)于所述釘桿靠近釘尖且固定于人體的股骨上的部分，所述第二螺紋設(shè)于所述釘桿靠近釘帽且固定于人體的股骨上的部分。所述固定釘固定于人體的股骨上的部分為骨皮質(zhì)的兩側(cè)。該種結(jié)構(gòu)既方便固定釘固定于人體的股骨上，又能夠與固定孔相配合。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)涉及截骨擴(kuò)髓，故人體的股骨上端表面應(yīng)力情況凸顯重要。髖關(guān)節(jié)假體中的股骨柄長期穩(wěn)定需要其設(shè)計和置入符合人體的股骨上端生物力學(xué)動態(tài)，實(shí)現(xiàn)有效的微絞索。在綜合應(yīng)力下股骨柄需要強(qiáng)有力的骨質(zhì)承托，本發(fā)明的固定釘能夠減小股骨上端髖關(guān)節(jié)假體周圍的應(yīng)力作用，增加髖關(guān)節(jié)假體的穩(wěn)定性，降低髖關(guān)節(jié)假體周圍微松動，能夠降低髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折的風(fēng)險。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖(省略髖臼假體)；
[0018]圖3是本發(fā)明一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體的固定孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體的固定釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是應(yīng)力試驗中的應(yīng)力測試點(diǎn)示意圖；
[0021]圖6是圖5中A、B兩點(diǎn)所在面的截面示意圖；
[0022]圖7是圖5中C點(diǎn)所在面的截面示意圖；
[0023]圖8是圖5中D點(diǎn)所在面的截面示意圖；
[0024]圖9是圖5中E、F兩點(diǎn)所在面的截面示意圖；
[0025]圖10是圖5中G兩點(diǎn)所在面的截面示意圖；
[0026]圖11是圖5中J、K兩點(diǎn)所在面的截面示意圖；
[0027]圖12是圖5中H、I兩點(diǎn)所在面的截面示意圖；
[0028]圖13是壓縮應(yīng)力試驗中D點(diǎn)和G點(diǎn)的應(yīng)力圖；
[0029]圖14是壓縮應(yīng)力試驗中K點(diǎn)和J點(diǎn)的應(yīng)力圖；
[0030]圖15是側(cè)方應(yīng)力試驗中D點(diǎn)和G點(diǎn)的應(yīng)力圖；
[0031]圖16是側(cè)方應(yīng)力試驗中K點(diǎn)和J點(diǎn)的應(yīng)力圖；
[0032]圖17是扭轉(zhuǎn)應(yīng)力試驗中D點(diǎn)的應(yīng)力圖；
[0033]圖18是扭轉(zhuǎn)應(yīng)力試驗中G點(diǎn)的應(yīng)力圖。
[0034]圖中:1、髖臼假體；2、股骨端假體；21、頭部；22、關(guān)節(jié)頸；23、股骨柄；231、固定孔；24、固定釘；241、釘尖；242、釘桿；243、釘帽；244、螺紋；244a、第一螺紋；244b、第二螺紋。

【具體實(shí)施方式】
[0035]如圖1-2之一所示，本發(fā)明提供了一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其包括相互配合的髖臼假體I和股骨端假體2，所述髖白假體I設(shè)于人體的髖骨上，所述股骨端假體2設(shè)于人體的股骨上；所述股骨端假體2包括頭部21、關(guān)節(jié)頸22和股骨柄23，所述頭部21設(shè)于所述關(guān)節(jié)頸22的一端，所述股骨柄23設(shè)于關(guān)節(jié)頸22的另一端；所述股骨端假體2還包括固定釘24，所述股骨柄23在其豎直方向的3/6-4/6位置(即圖1中LI所示長度的3/6-4/6位置)對應(yīng)所述固定釘24設(shè)有固定孔231，所述固定釘24穿設(shè)于所述固定孔231，且所述固定釘24的兩端均固定于人體的股骨上。
[0036]采用以上結(jié)構(gòu)，所述股骨柄23在其豎直方向的3/6-4/6位置對應(yīng)所述固定釘24設(shè)有固定孔231，所述固定釘24穿設(shè)于所述固定孔231，且所述固定釘24的兩端均固定于人體的股骨上。由于固定釘24穿設(shè)于所述固定孔231，且所述固定釘24的兩端均固定于人體的股骨上，因此能夠?qū)y關(guān)節(jié)假體起到固定的作用，降低髖關(guān)節(jié)假體周圍微松動；同時將固定釘24固定于股骨柄23在其豎直方向的3/6-4/6位置，能夠極大地降低髖關(guān)節(jié)假體關(guān)鍵受力點(diǎn)的應(yīng)力作用，減少各種運(yùn)動方式對髖關(guān)節(jié)假體上端脆弱的骨質(zhì)的力的作用，進(jìn)而降低髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折的風(fēng)險。
[0037]優(yōu)選地，如圖3所示，所述固定孔231為直槽口，所述直槽口的長度方向與股骨柄23的長度方向一致，所述直槽口的兩圓心之間的距離即圖3中L2的長度為1mm。所示直槽口的寬度，即圖3中L3的長度由固定釘24中釘桿242的直徑相對應(yīng)。該種結(jié)構(gòu)允許術(shù)后初期0-1_的微沉降，在微沉降結(jié)束后即可通過改變股骨遠(yuǎn)端的應(yīng)力傳導(dǎo)方式，將垂直、側(cè)方及旋轉(zhuǎn)時作用于股骨遠(yuǎn)端脆弱骨質(zhì)的應(yīng)力轉(zhuǎn)移到堅強(qiáng)的股骨干。
[0038]優(yōu)選地，所述固定孔231的數(shù)量為兩個，每個所述固定孔231穿設(shè)有一個固定釘24，每個所述固定孔231的軸線方向均為橫向，兩個所述固定孔231的軸線在空間上交錯分布。通過設(shè)置兩個固定孔231和兩個固定釘24，能夠更好地增加固定效果。而每個所述固定孔231的軸線方向均為橫向，兩個所述固定孔231的軸線在空間上交錯分布，能夠使固定釘24固定的更穩(wěn)定，兩個所述固定孔231的軸線在空間上交錯分布，即是兩個所述固定釘24在空間上交錯分布，能夠從不同的方向?qū)y關(guān)節(jié)假體進(jìn)行固定，降低髖關(guān)節(jié)假體的微松動。
[0039]優(yōu)選地，兩個所述固定孔231的軸線形成的夾角即圖2中α所示的角度為60度。該種結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，且不會對人體股骨上端的血管和神經(jīng)等組織造成影響。
[0040]優(yōu)選地，兩個所述固定孔231之間的距離即圖1中L4所示的長度可為0.5cm、0.8cm、1cm、1.2cm 和 L 5cm。
[0041]優(yōu)選地，如圖4所示，所述固定釘24包括釘尖241、釘桿242和釘帽243，所述釘尖241設(shè)于所述釘桿242的一端，所述釘帽243設(shè)有所述釘桿242的另一端，所述固定釘24設(shè)有釘帽243的一端設(shè)于人體的股骨外側(cè)。由于在手術(shù)的過程中，病人是面部向上躺臥于手術(shù)臺上，因此所述固定釘24設(shè)有釘帽243的一端設(shè)于人體股骨外側(cè)，能夠更方便醫(yī)生的操作。
[0042]優(yōu)選地，兩個所述固定釘24的軸線形成的夾角即圖2中α角為60度。該種結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，且不會對人體股骨上端的血管和神經(jīng)等組織造成影響。
[0043]優(yōu)選地，所述固定釘24為鈦合金材料成型。鈦合金材料成型的固定釘24具有以下優(yōu)點(diǎn):硬度大而重量輕，植入人體不會因為重量問題影響活動；不銹耐腐蝕，能夠抵抗內(nèi)環(huán)境物質(zhì)的侵蝕，因此安全；不引起機(jī)體的免疫反應(yīng)，使金屬本身不受免疫物質(zhì)的攻擊。
[0044]優(yōu)選地，所述固定釘24為螺紋釘，所述固定釘24上的螺紋24包括第一螺紋244a和第二螺紋244b，所述第一螺紋244a設(shè)于所述釘桿242靠近釘尖241且固定于人體的股骨上的部分，所述第二螺紋244b設(shè)于所述釘桿242靠近釘帽243且固定于人體的股骨上的部分。所述固定釘24固定于人體的股骨上的部分為骨皮質(zhì)的兩側(cè)。該種結(jié)構(gòu)既方便固定釘24固定于人體的股骨上，又能夠與固定孔231相配合。
[0045]本發(fā)明的有益效果為:全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)涉及截骨擴(kuò)髓，故人體的股骨上端表面應(yīng)力情況凸顯重要。髖關(guān)節(jié)假體中的股骨柄23長期穩(wěn)定需要其設(shè)計和置入符合人體的股骨上端生物力學(xué)動態(tài)，實(shí)現(xiàn)有效的微絞索。在綜合應(yīng)力下股骨柄23需要強(qiáng)有力的骨質(zhì)承托，本發(fā)明的固定釘24能夠減小股骨上端髖關(guān)節(jié)假體周圍的應(yīng)力作用，增加髖關(guān)節(jié)假體的穩(wěn)定性，降低髖關(guān)節(jié)假體周圍微松動，能夠降低髖關(guān)節(jié)假體周圍骨折的風(fēng)險。
[0046]以下通過力學(xué)實(shí)驗進(jìn)一步證明本發(fā)明的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體的優(yōu)異性能。
[0047]其中應(yīng)力測點(diǎn)位置如圖5-12所示；圖6-12中，圖中的上、下、左、右分別對應(yīng)人體股骨的后側(cè)、前側(cè)、內(nèi)側(cè)、外側(cè)。
[0048]其中圖5中A點(diǎn)和B點(diǎn)所在位置為股骨頸底部；C點(diǎn)所在位置為小粗?。籇點(diǎn)所在位置為大粗隆上端；E點(diǎn)和F點(diǎn)所在位置為小粗隆基底部；G點(diǎn)所在位置為大粗隆與股骨干交界；J點(diǎn)和K點(diǎn)所在位置為假體植入后的中點(diǎn)位置；H點(diǎn)和I點(diǎn)所在位置為假體植入后的遠(yuǎn)端位置。
[0049]1、壓縮應(yīng)力試驗:(其中J點(diǎn)和K點(diǎn)為接近固定釘?shù)墓潭c(diǎn)，D點(diǎn)和G點(diǎn)為髖關(guān)節(jié)假體松動最明顯的點(diǎn)):
[0050]I)試驗方法:
[0051]作用力方式:上端受垂直向下的壓力作用，下端由水平臺面支承。
[0052]加載方式:壓力從零開始緩慢增加，直至設(shè)定值(股骨破壞前)。
[0053]測試方式:采用標(biāo)距2mm的微應(yīng)變，貼于測點(diǎn)處，通過應(yīng)變儀得到應(yīng)變值。
[0054]測試儀器:電子萬能試驗機(jī)(加載并得到相應(yīng)力值)。
[0055]計算與結(jié)果:根據(jù)廣義胡克定律，編制MATLAB軟件，由應(yīng)變計算得到應(yīng)力，并作圖得到應(yīng)力與壓力關(guān)系曲線。
[0056]2)試驗結(jié)果:
[0057]分析1:如圖13所示，D點(diǎn)與G點(diǎn)的應(yīng)力均為正,為拉應(yīng)力；兩點(diǎn)應(yīng)力大小隨壓力增大而線性地增加，D點(diǎn)的應(yīng)力值大于G點(diǎn)的應(yīng)力值；壓力到某個值時，曲線出現(xiàn)顯著波動，D點(diǎn)的應(yīng)力迅速增大，G點(diǎn)的應(yīng)力急劇減小,表明此時應(yīng)力與壓力的關(guān)系產(chǎn)生一定的變化，應(yīng)該是假體與股骨接觸與作用開始改變，從而使壓力通過假體作用于股骨的力發(fā)生變化，即假體開始松動，可見在未生長情況下低應(yīng)力時就產(chǎn)生假體松動，因此假體松動是一個主要問題。假體松動后，應(yīng)力與壓力的關(guān)系不能按比例計算。該兩點(diǎn)的應(yīng)力主要由彎曲產(chǎn)生。該兩點(diǎn)的應(yīng)力值相對較小，對于股骨的強(qiáng)度來說是次要。
[0058]分析2:如圖14所示，K點(diǎn)的應(yīng)力為正，為拉應(yīng)力，J點(diǎn)的應(yīng)力為負(fù)，為壓應(yīng)力，兩點(diǎn)應(yīng)力大小隨壓力增大而線性地增加，J點(diǎn)的應(yīng)力值大于K點(diǎn)的應(yīng)力值；壓力到達(dá)某個值時，曲線出現(xiàn)波動，表明此時應(yīng)力與壓力的關(guān)系產(chǎn)生一定的變化，應(yīng)該是假體與股骨接觸與作用開始改變，從而使壓力通過假體作用于股骨的力發(fā)生變化，即假體開始松動，可見在未生長情況下低應(yīng)力時就產(chǎn)生假體松動，因此假體松動是一個主要問題。
[0059]2、側(cè)方應(yīng)力試驗:(J點(diǎn)和K點(diǎn)接近固定釘固定點(diǎn)，D點(diǎn)和G點(diǎn)為髖關(guān)節(jié)假體松動最明顯的點(diǎn)):
[0060]I)試驗方法:
[0061]測試對象:金屬假體(生物型)與鮮股骨組合體一I號。
[0062]作用力方式:股骨垂直放置，上端固定于臺架，下端受水平前向推力(后向拉力)作用，產(chǎn)生彎曲(作用力到上固定端的距離為40cm，因此相應(yīng)作用力較小，力矩已較大)。
[0063]整體的主變形形式:彎曲。
[0064]加載方式:水平力從零開始緩慢增加，直至設(shè)定值(股骨破壞前)。
[0065]測試方式:采用標(biāo)距2mm的微應(yīng)變片，貼于測點(diǎn)處，通過應(yīng)變儀得到應(yīng)變值。
[0066]測試儀器:電子萬能試驗機(jī)與蝸桿加載、力傳感裝置(加載并得到相應(yīng)力值)。
[0067]計算與結(jié)果:根據(jù)廣義胡克定律，編制MATLAB軟件，由應(yīng)變計算得到應(yīng)力，并作圖得到應(yīng)力與水平力關(guān)系曲線。
[0068]注:假體與股骨組合體只有一個，本實(shí)驗次序為壓縮后即第二次。
[0069]2)試驗結(jié)果
[0070]分析1:如圖15所示，D點(diǎn)的應(yīng)力接近于零；G點(diǎn)的應(yīng)力為正，為拉應(yīng)力，應(yīng)力大小基本隨水平力增大而線性地增加，其中曲線有輕微波動，表明此時應(yīng)力與水平力的關(guān)系產(chǎn)生一定的變化，應(yīng)該是假體與股骨接觸與作用開始改變，從而使水平力通過假體作用于股骨的力發(fā)生變化，即假體開始局部松動，可見在未生長情況下低應(yīng)力時就產(chǎn)生假體松動，因此假體松動是一個主要問題。該點(diǎn)的應(yīng)力主要由彎曲產(chǎn)生，因位于中性軸附近,應(yīng)力值較小，對于股骨的強(qiáng)度來說是次要的。
[0071]分析2:如圖16所示，K點(diǎn)的應(yīng)力為正，為拉應(yīng)力，J點(diǎn)的應(yīng)力為負(fù)，為壓應(yīng)力，兩點(diǎn)應(yīng)力大小基本隨水平力增大而線性地增加，點(diǎn)J的應(yīng)力值小于點(diǎn)K的應(yīng)力值。該兩點(diǎn)的應(yīng)力主要由彎曲產(chǎn)生。點(diǎn)K的應(yīng)力值大于I點(diǎn)與F點(diǎn)的應(yīng)力值，又是股骨截面較細(xì)與假體前端作用附近，需要關(guān)注其變化。
[0072]3、轉(zhuǎn)應(yīng)力試驗:(J點(diǎn)和K點(diǎn)接近螺釘固定點(diǎn)，D點(diǎn)和G點(diǎn)為髖關(guān)節(jié)假體松動最明顯的點(diǎn)):
[0073]I)試驗方法:
[0074]測試對象:金屬假體(生物型)與鮮股骨組合體一I號。
[0075]作用力方式:股骨水平放置，上端固定于臺架，下端受扭矩作用，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
[0076]整體的主變形形式:扭轉(zhuǎn)。
[0077]加載方式:扭矩從零開始緩慢增加，直至設(shè)定值(股骨破壞前)。
[0078]測試方式:采用標(biāo)距2mm的微應(yīng)變片，貼于測點(diǎn)處，通過應(yīng)變儀得到應(yīng)變值。
[0079]測試儀器:扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)(加載并得到相應(yīng)扭矩值)。
[0080]計算與結(jié)果:根據(jù)廣義胡克定律，編制MATLAB軟件，由應(yīng)變計算得到應(yīng)力，并作圖得到應(yīng)力與扭矩關(guān)系曲線。
[0081]2)試驗結(jié)果
[0082]分析1:如圖17所示，D1為D點(diǎn)的最大主應(yīng)力，D2為D點(diǎn)的最小主應(yīng)力；D3為D點(diǎn)的主應(yīng)力方向角；從圖17中可以看出D點(diǎn)的最大主應(yīng)力為正，為拉應(yīng)力，最小主應(yīng)力為負(fù)，為壓應(yīng)力；拉應(yīng)力與壓應(yīng)力大小前段基本隨扭矩增大而線性地增加；扭矩到達(dá)某個值時，曲線出現(xiàn)波動，表明此時應(yīng)力與扭矩的關(guān)系產(chǎn)生一定的變化，應(yīng)該是假體與股骨接觸與作用開始改變，從而使扭矩通過假體作用于股骨的力發(fā)生變化，即假體開始松動，可見在未生長情況下低應(yīng)力時就產(chǎn)生假體松動，因此假體松動是一個主要問題。假體松動后，應(yīng)力與扭矩的關(guān)系不能按比例計算。
[0083]分析2:如圖18所示，G點(diǎn)(與軸線成負(fù)45度方向)的應(yīng)力為正，為拉應(yīng)力，應(yīng)力大小基本隨扭矩增大而線性地增加，其中曲線有輕微波動。該應(yīng)力主要由扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生,因其位置比D點(diǎn)更接近于股骨干軸線，故扭轉(zhuǎn)應(yīng)力值較小。
[0084]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:其包括相互配合的髖白假體和股骨端假體，所述髖白假體設(shè)于人體的髖骨上，所述股骨端假體設(shè)于人體的股骨上；所述股骨端假體包括頭部、關(guān)節(jié)頸和股骨柄，所述頭部設(shè)于所述關(guān)節(jié)頸的一端，所述股骨柄設(shè)于關(guān)節(jié)頸的另一端；所述股骨端假體還包括固定釘，所述股骨柄在其豎直方向的3/6-4/6位置對應(yīng)所述固定釘設(shè)有固定孔，所述固定釘穿設(shè)于所述固定孔，且所述固定釘?shù)膬啥司潭ㄓ谌梭w的股骨上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:所述固定孔的數(shù)量為1-2個，每個所述固定孔穿設(shè)有一個固定釘，每個所述固定孔的軸線方向均為橫向，兩個所述固定孔的軸線在空間上交錯分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:所述固定孔為直槽口，所述直槽口的長度方向與股骨柄的長度方向一致，所述直槽口的兩圓心之間的距離為1_。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:兩個所述固定孔之間的距離為0.5-1.5cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:所述固定釘包括釘帽、釘桿和釘尖，所述釘帽設(shè)于所述釘桿的一端，所述釘尖設(shè)于所述釘桿的另一端，所述固定釘設(shè)有釘帽的一端設(shè)于人體的股骨外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:兩個所述固定釘?shù)妮S線形成的夾角為60度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:所述固定釘為鈦合金材料成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種抗松動髖關(guān)節(jié)假體，其特征在于:所述固定釘為螺紋釘，所述固定釘上的螺紋包括第一螺紋和第二螺紋，所述第一螺紋設(shè)于所述釘桿靠近釘尖且固定于人體的股骨上的部分，所述第二螺紋設(shè)于所述釘桿靠近釘帽且固定于人體的股骨上的部分。
【文檔編號】A61F2/32GK104306084SQ201410593755
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】閔重函, 朱振康 申請人:嘉興市中醫(yī)醫(yī)院