本發(fā)明涉及假體領(lǐng)域，具體涉及一種用于治療早、中期股骨頭壞死的醫(yī)用植入的多孔金屬棒。

背景技術(shù)：

股骨頭壞死是由多種原因引起的股骨頭血供破壞、骨細(xì)胞變性導(dǎo)致骨的活性成分死亡的病理過程。早期主要臨床癥狀是患側(cè)髖關(guān)節(jié)的慢性疼痛、活動功能障礙及進(jìn)行性跛行為，如果進(jìn)一步發(fā)展，后期將繼發(fā)為髖關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎，直至導(dǎo)致關(guān)節(jié)僵硬，并可引起持續(xù)性的關(guān)節(jié)疼痛，是臨床常見的疾病之一。在我國，股骨頭壞死人群數(shù)量非常龐大，常發(fā)于30-50歲青壯年，男性居多，致殘率極高，治療困難，其中約80%的患者會發(fā)生股骨頭塌陷，5%-12%的患者需行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，不僅會給個(gè)人生活和工作造成嚴(yán)重的影響，也會直接或間接地給家人和社會帶來沉重的負(fù)擔(dān)。

隨著臨床檢查技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多的早期股骨頭壞死患者得以發(fā)現(xiàn)，若其早期未進(jìn)行及時(shí)有效的治療，病變的股骨頭將由于骨細(xì)胞以及脂肪細(xì)胞發(fā)生變性或者壞死而坍塌，最終使得髖關(guān)節(jié)活動功能障礙，此時(shí)，人工全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)將會成為患者解除病痛的首要治療方案，而對于比較年輕的患者來說，人工髖關(guān)節(jié)的使用年限無疑備受關(guān)注，在他們的有生之年極有可能需要進(jìn)行第二次人工全骸關(guān)節(jié)置換手術(shù)。因此，對于早期發(fā)現(xiàn)股骨頭壞死并且股骨頭尚保持良好形態(tài)的的患者來說，及時(shí)進(jìn)行有意義的保髖手術(shù)治療，不僅能都在一定程度上減輕病痛，大大提高生活質(zhì)量，延緩病情的進(jìn)一步發(fā)展，延遲進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換的時(shí)間，甚至還可以避免患者進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)。

髓芯減壓加自體骨移植術(shù)作為一種新型改良保髖手術(shù)，主要針對早期股骨頭缺血壞死，手術(shù)操作相對簡單，在臨床易廣泛開展，但減壓后的股骨頭內(nèi)的結(jié)構(gòu)支持不足，有時(shí)甚至?xí)涌旃晒穷^的塌陷。因此后來采用了金屬植入物，如多孔金屬棒，通過在股骨頭壞死早期行髓芯減壓時(shí)的減壓通道進(jìn)行植入，靠周圍骨組織生長包裹及長入等方式進(jìn)行固定，對減壓后的股骨頭起到了良好的結(jié)構(gòu)性支撐作用，而且棒的多孔結(jié)構(gòu)還可以刺激骨組織修復(fù)以及成骨細(xì)胞的牢固生長，并使壞死區(qū)域再血管化，它為早期的股骨頭壞死患者提供了一種新的保髖手術(shù)治療選擇，創(chuàng)傷相對較小，延緩病情的進(jìn)一步發(fā)展，延遲進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換的時(shí)間，甚至還可以避免患者進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)。

發(fā)明專利cn103462730b一種多孔鉭棒及其應(yīng)用介紹了一種多孔鉭棒，用于治療早、中期股骨頭壞死。該多孔鉭棒包括本體，本體由化學(xué)氣相沉積方法制備的多孔鉭制成，本體的一端設(shè)置有凹槽，可負(fù)載骨髓基質(zhì)干細(xì)胞或骨髓基質(zhì)干細(xì)胞聯(lián)合生物膜復(fù)合體等，有利于新生骨的生成，另一端為螺紋結(jié)構(gòu)，所述螺紋結(jié)構(gòu)末端端面上設(shè)置有槽口。

國外的多孔鉭金屬棒已在國內(nèi)用于治療早、中期股骨頭壞死。

由于股骨頭所受應(yīng)力不規(guī)則且合力方向與身體重心方向成角因而更易導(dǎo)致應(yīng)力集中，上述的多孔鉭金屬棒在使用過程中出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。而且，還出現(xiàn)了多孔鉭棒前端骨組織長入不好的現(xiàn)象，從而影響了治療效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種植入治療效果好的用于治療早、中期股骨頭壞死的醫(yī)用植入的多孔金屬棒。

發(fā)明人認(rèn)為已有多孔金屬棒結(jié)構(gòu)，其圓棒狀部分與螺紋部分的直徑相差較大，造成其交界處應(yīng)力較大；在實(shí)際使用中，隨著多孔鉭棒的推入，很多骨碎片被推到多孔鉭棒前端，影響了前端的骨組織長入，由此，為了解決應(yīng)力問題及避免骨組織長入的影響，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案：

一種多孔金屬棒，包括兩部分，一部分為圓棒狀部分，與其相連的另一部分為螺紋部分，螺紋部分外部具有螺紋，螺紋外徑大于圓棒狀外徑，螺紋部分的端面上有槽口，螺紋部分靠近圓棒狀的一段外徑向著圓棒狀部分逐漸減小，以降低螺紋部分與圓棒狀部分的交界處應(yīng)力，而且還能降低整個(gè)金屬棒其他部位的應(yīng)力。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述的螺紋部分靠近圓棒狀的外徑向著圓棒狀部分逐漸減小的這段長度占螺紋部分總長度的20%-50%為佳。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，其螺紋部分根部直徑大于圓棒狀部分的直徑，螺紋部分靠近圓棒狀一段的根部直徑向著圓棒狀部分逐漸減小，以降低螺紋部分與圓棒狀部分的交界處應(yīng)力。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述的螺紋部分靠近圓棒狀的根部直徑向著圓棒狀部分逐漸減小的這段長度占螺紋部分總長度的20%-50%為佳。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述螺紋為圓形螺紋，根部圓角半徑大于0.6mm，有助于降低螺紋根部的應(yīng)力，避免斷裂。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，沿著所述多孔金屬棒長度方向的中心有貫通孔，孔的直徑不小于2mm，即用于安裝導(dǎo)向針，又用于注入相關(guān)物，也能實(shí)現(xiàn)持續(xù)減壓。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述貫通孔在圓棒狀部分的端部有一與貫通孔同軸的錐形孔，大端在圓棒狀部分的端部，向里逐漸減小，大端直徑為圓棒狀部分直徑的50%-75%，錐形孔長度為大端直徑的1-1.5倍，該尺寸的錐形孔可以容納多孔金屬棒推入時(shí)孔內(nèi)的的一些骨碎片，更重要的是，這樣的結(jié)構(gòu)可以減少多孔金屬棒前端骨碎片對骨組織長入的影響，從而達(dá)到更好的植入治療效果。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，其孔隙率為50%-85%，孔徑為100μm-500μm，有利于骨組織長入。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，具有錐形孔部位的圓棒狀部分的孔隙率比其他部分小15%-30%，以避免因錐形孔使該部位截面積減小造成的強(qiáng)度明顯降低。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述多孔金屬棒由醫(yī)用鈦及合金、醫(yī)用鈮及合金、醫(yī)用鉭及合金、醫(yī)用不銹鋼、醫(yī)用鈷基合金制備。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明通過使螺紋部分靠近圓棒狀的一段外徑向著圓棒狀部分逐漸減小，以及螺紋部分根部直徑大于圓棒狀部分的直徑，螺紋部分靠近圓棒狀一段的根部直徑向著圓棒狀部分逐漸減小，降低了螺紋部分與圓棒狀部分交界處的應(yīng)力及整個(gè)金屬棒其他部位的應(yīng)力，有助于避免多孔金屬棒斷裂失效，提高了治療成功率。

（2）通過使根部圓角半徑大于0.6mm，特別有助于降低螺紋根部的應(yīng)力，有效避免多孔金屬棒在螺紋根部斷裂。

（3）通過在多孔金屬棒長度方向的中心設(shè)置貫通孔，便于安裝導(dǎo)向針，又可用于注入相關(guān)物，也能實(shí)現(xiàn)持續(xù)減壓。

（4）通過使貫通孔在圓棒狀部分的端部設(shè)置一與貫通孔同軸的錐形孔，可以容納多孔金屬棒推入時(shí)孔內(nèi)的的一些骨碎片，減少多孔金屬棒前端骨碎片對骨組織長入的影響，保證了多孔金屬棒前端骨組織順利長入。

（5）使多孔金屬棒孔隙率為50%-85%，孔徑為100μm-500μm，有利于骨組織長入。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

圖1為本發(fā)明多孔金屬棒結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的左視圖，圖3為螺紋部分螺紋局部剖視圖，圖4為實(shí)施例5的多孔金屬棒結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作說明，實(shí)施方式以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí)施方式。

如圖所示，1為圓棒狀部分，2為螺紋部分，3為螺紋部分的端面上的槽口，4為螺紋部分外徑減小的部分，5為多孔金屬棒長度方向的中心的貫通孔，6為貫通孔在圓棒狀部分的端部與貫通孔同軸的錐形孔，r為螺紋根部的圓角。

以下詳細(xì)給出本發(fā)明的實(shí)施例：

實(shí)施例1

將聚乙烯醇、蒸餾水與平均粒徑小于5微米、氧含量小于0.1%的鉭粉按照重量比7:125:150混合攪拌均勻，制成漿料，選用平均孔徑為0.6mm，密度0.022g/cm³多孔聚氨酯泡沫放入漿料，使聚氨酯泡沫孔隙注滿鉭粉漿料，將聚氨酯泡沫放入真空干燥箱中干燥，干燥溫度60℃，干燥時(shí)間10小時(shí)，真空度保持1pa。然后通過真空度低于10^-4pa，溫度600℃，保溫時(shí)間120分鐘進(jìn)行脫脂處理，再進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度2100℃，保溫2小時(shí)，真空度10^-4pa，燒結(jié)過程充氫氣保護(hù)。制成的多孔鉭的孔隙率為50%，孔徑大小為100μm-310μm。將該材料進(jìn)行機(jī)械加工，制成所需的多孔鉭棒。

該多孔鉭棒自螺紋部分端面開始到螺紋部分的80%起使螺紋外徑逐漸減小，至螺紋部分結(jié)束，外徑減小至螺紋外徑的80%，即螺紋減小部分長度為螺紋部分長度的20%。螺紋為圓角螺紋，螺紋根部圓角半徑為0.7mm。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1相似，不同之處為多孔鉭的孔隙率為85%，孔徑大小為300μm-500μm，螺紋減小部分長度為螺紋部分長度的50%，螺紋根部圓角半徑為0.65mm。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1相似，參照了實(shí)施例1的制備方法，不同之處為采用了金屬鈮制備，螺紋部分根部直徑為圓棒狀部分的直徑的1.2倍，螺紋部分靠近圓棒狀的根部直徑向著圓棒狀部分逐漸減小，至螺紋部分與圓棒狀交界處減小為圓棒狀部分直徑的1.05倍，螺紋部分靠近圓棒狀的根部直徑向著圓棒狀部分逐漸減小的這段長度占螺紋部分總長度的20%。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例3相似，不同之處為螺紋部分靠近圓棒狀的根部直徑向著圓棒狀部分逐漸減小的這段長度占螺紋部分總長度的50%。

實(shí)施例5

本實(shí)施例多孔金屬棒采用了金屬鈦制備，孔徑為200μm-400μm，其他結(jié)構(gòu)參數(shù)與實(shí)施例1相同，該多孔鈦棒長度方向的中心有貫通孔，孔的直徑為3mm。貫通孔在圓棒狀部分的端部有一與貫通孔同軸的錐形孔，大端在圓棒狀部分的端部，大端直徑為圓棒狀部分直徑的50%，錐形孔長度與大端直徑數(shù)值相同，除錐形孔所在部位以外其他部位的孔隙率為80%，錐形孔所在部位的多孔金屬棒的孔隙率比其他部位小15%，為68%。

本實(shí)施例的多孔材料制備采用造孔劑法，先制備多孔金屬棒的模具，圓棒狀部分在模具下部，將粒徑5μm的鈦粉與粒徑為260μm-470μm的乙基纖維素按照體積比為4:17均勻混合后放入模具壓實(shí)，高度與錐形孔長度相同，然后將粒徑5μm的鈦粉與粒徑為260μm-470μm的乙基纖維素按照體積比為1:4均勻混合后放入模具壓實(shí)至充滿模腔，進(jìn)而將坯體燒結(jié)、加工，制成多孔金屬棒。

實(shí)施例6

本實(shí)施例與實(shí)施例5相似，不同之處為采用了conicrmo合金，錐形孔大端直徑為圓棒狀部分直徑的75%，錐形孔長度為大端直徑的1.5倍，錐形孔所在部位的多孔金屬棒的孔隙率比其他部位小30%，為56%。