三d生物力傳導(dǎo)人工假體的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型屬于醫(yī)療領(lǐng)域的手術(shù)假體，特別是三D生物力傳導(dǎo)人工假體。
[0002]【背景技術(shù)】:近半個(gè)世紀(jì)以來，人工植入假體的需要和應(yīng)用得到廣泛應(yīng)用，尤其是骨內(nèi)支撐植入假體的研宄和應(yīng)用給人類帶來了很大方便，如義齒、義肢和人工關(guān)節(jié)假體等。但是所有骨內(nèi)植入性假體因?yàn)槎?D表面骨整合后，肢體生物力傳導(dǎo)面積比較局限，其程度無法得到長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致假體周圍的骨溶解、骨吸收、骨質(zhì)疏松和骨萎縮，使假體松動(dòng)而失敗。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物相容性優(yōu)良的生物材料陸續(xù)問世并進(jìn)入到臨床應(yīng)用后，人們又逐漸認(rèn)識(shí)到骨內(nèi)植入假體的失敗也多與力學(xué)因素有關(guān)。因此，近年來人們開始強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)人工假體等植入假體的性能需要包括生物相容性與生物力學(xué)相容性兩個(gè)方面。但是生物力學(xué)相容性主要包括六個(gè)方面:(I)植入假體要能夠承受功能載荷，有足夠的強(qiáng)度，保證不發(fā)生嚴(yán)重變形或斷裂破壞；(2)植入假體行駛功能時(shí)要對(duì)周圍骨組織產(chǎn)生足夠的應(yīng)力傳遞，避免骨廢用性萎縮；(3)植入假體對(duì)周圍骨組織產(chǎn)生的應(yīng)力傳遞不能超過生理限度，以防止骨創(chuàng)傷造成的骨吸收與骨萎縮。(4)容易忽視的如何應(yīng)對(duì)伴隨人體衰老出現(xiàn)的自然骨質(zhì)疏松、骨萎縮和骨吸收后的植入假體長(zhǎng)久的有效維持。(5)尤其是更容易忽視的是只考慮了二 D表面骨整合的二維平面間的力傳導(dǎo)，卻完全忽視了骨內(nèi)骨整合的生物立體應(yīng)力傳導(dǎo)生理特性。(6)以及對(duì)于植入假體周圍持久的營(yíng)養(yǎng)遮擋性骨質(zhì)營(yíng)養(yǎng)障礙性骨萎縮問題。眾所周知，植入假體周圍的骨適應(yīng)性反應(yīng)Wolff定律，骨具有生物性適應(yīng)性改建的能力，一旦超出了這種能力，適應(yīng)性改建就遭到了連續(xù)不斷的破壞。又因?yàn)橹踩爰袤w-骨界面的應(yīng)力存在，界面上的應(yīng)力有三種形式:壓應(yīng)力、張應(yīng)力和剪應(yīng)力。后兩者有四界面連接破壞的趨勢(shì)。張應(yīng)力可使界面分離，剪應(yīng)力可是界面錯(cuò)位，這兩種應(yīng)力都需要界面存在著某種結(jié)合力來抗衡。而植入假體往往失去了張應(yīng)力的結(jié)構(gòu)和生物功能機(jī)制的維持基礎(chǔ)。如果界面沒有結(jié)合力或結(jié)合力太低，那么界面上的張應(yīng)力和剪應(yīng)力水平，還沒有升高到可使骨吸收破壞的程度，此處界面連接就已經(jīng)被破壞，形成了應(yīng)力中斷，載荷只能轉(zhuǎn)移到界面其他區(qū)域，使那里出現(xiàn)應(yīng)力集中。在壓力區(qū)存在的界面區(qū)應(yīng)力水平過高，尤其是超大負(fù)荷的偶發(fā)性應(yīng)力創(chuàng)傷，大大超過骨的耐受生理限度，就要發(fā)生微骨折使骨吸收，繼而導(dǎo)致植入假體松動(dòng)，進(jìn)一步加劇應(yīng)力集中和骨創(chuàng)傷，更由于骨細(xì)胞在不斷而緩慢的新陳代謝過程中，超大壓應(yīng)力必然迫使新生骨細(xì)胞只能退位回縮生長(zhǎng)替代，骨面與植入假體面間隙必然逐漸增大而松動(dòng)，最終導(dǎo)致植入假體的失敗。又因?yàn)樗兄踩爰袤w都失去了張應(yīng)力的持續(xù)維持結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能，即張應(yīng)力障礙，一旦壓應(yīng)力側(cè)骨整合界面的骨質(zhì)發(fā)生一定量的骨質(zhì)吸收，張力側(cè)勢(shì)必出現(xiàn)一定間隙而開始松動(dòng)；以及植入假體造成了骨整合面的營(yíng)養(yǎng)遮擋而使骨質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)不良，進(jìn)一步導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和吸收。因此假體松動(dòng)都是因?yàn)楣莾?nèi)植入假體表面骨整合的二D平面力學(xué)傳導(dǎo)穩(wěn)定性不足，因之植入假體周圍的骨溶解、骨吸收和骨萎縮等導(dǎo)致假體松動(dòng)而失敗。因此需要開創(chuàng)制造出三D骨內(nèi)縱深生物力學(xué)傳導(dǎo)高穩(wěn)定性的植入假體，才能使植入假體維持更長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，甚至是終生性穩(wěn)定性。
[0003]【實(shí)用新型內(nèi)容】:本實(shí)用新型的目的就是提供一種三D骨整合和三D立體骨內(nèi)縱深生物力傳導(dǎo)的人工植入假體系統(tǒng)，以及其組合使用，已解決【背景技術(shù)】領(lǐng)域中存在的不足，傳統(tǒng)二 D骨整合的生物應(yīng)力傳導(dǎo)穩(wěn)定性不足，張應(yīng)力障礙，導(dǎo)致微骨折、骨溶解、骨吸收、骨萎縮等，最終導(dǎo)致植入假體的松動(dòng)而失敗。因?yàn)閭鹘y(tǒng)二D骨整合主要發(fā)生在骨表面的骨整合，因?yàn)楣潜砻嬗绕涫顷P(guān)節(jié)表面被假體覆蓋，導(dǎo)致關(guān)節(jié)液斷流而失去了營(yíng)養(yǎng)，或植入假體表面營(yíng)養(yǎng)遮擋導(dǎo)致骨營(yíng)養(yǎng)障礙均可導(dǎo)致骨生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)不良，從而導(dǎo)致骨萎縮性應(yīng)力支撐能力的減弱，容易導(dǎo)致微骨折性假體微動(dòng)。其結(jié)構(gòu)特征是:經(jīng)表面處理的組織相容性良好的植入假體四周呈多層平行走向的應(yīng)力傳導(dǎo)板結(jié)構(gòu)，應(yīng)力傳導(dǎo)板面設(shè)置成螺旋走向，繞著支撐內(nèi)柱的中心軸平行規(guī)律分布，應(yīng)力傳導(dǎo)板間距離較大，應(yīng)力傳導(dǎo)板面較寬闊，柔性較好的薄板設(shè)計(jì)，應(yīng)力傳導(dǎo)板面形成網(wǎng)孔樣結(jié)構(gòu)，應(yīng)力均勻分層分布傳導(dǎo)，而且骨質(zhì)容易長(zhǎng)入網(wǎng)孔中，并且骨小梁的哈弗氏管系統(tǒng)可以在網(wǎng)孔中健康生長(zhǎng)，恢復(fù)植入假體前的正常健康骨質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，維持正常骨營(yíng)養(yǎng)，減小假體表面的營(yíng)養(yǎng)遮擋，使應(yīng)力能比較均勻的傳導(dǎo)到骨的縱深層面，減小應(yīng)力遮擋、應(yīng)力集中、營(yíng)養(yǎng)遮擋和張應(yīng)力障礙，能有效防止超大應(yīng)力集中導(dǎo)致的微骨折的發(fā)生，防止骨萎縮和骨吸收，也能解決好老年人自然骨萎縮骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的應(yīng)力傳導(dǎo)障礙問題，從而達(dá)到使其緊密包繞在自然形成較強(qiáng)的整體骨質(zhì)之中，整個(gè)應(yīng)力傳導(dǎo)板面都能夠同骨整合成一體，合二為一，同時(shí)解決了壓應(yīng)力的生物分散傳導(dǎo)，更首次解決了植入假體生物需求的張應(yīng)力穩(wěn)定和營(yíng)養(yǎng)遮擋問題。又由于植入假體在骨質(zhì)中，可以有效的將張應(yīng)力和壓應(yīng)力傳導(dǎo)到骨皮質(zhì)或骨膜處，病人可以對(duì)外力產(chǎn)生一定的神經(jīng)性感知，成為主觀有力學(xué)感應(yīng)性的植入假體。植入假體可以單獨(dú)使用，可以組合使用，更可以作為大關(guān)節(jié)假體的數(shù)個(gè)支撐腿與張力牽拉腿的組合假體，達(dá)到假體表面的無骨附著也能達(dá)到四方固定強(qiáng)力支撐效果，形似在海面上離水高高升起的鉆井平臺(tái)，即使假體四周的骨溶解和骨吸收松動(dòng)狀態(tài)下的假體，不僅不松動(dòng)還能長(zhǎng)期完成牢固的植入假體的把持支撐和滿意功能的發(fā)揮，如惡性骨腫瘤的段切后形成的骨缺損、關(guān)節(jié)缺損或者干骨的缺損，可進(jìn)行支撐框置的橋接假體，成為長(zhǎng)期不松動(dòng)的功能滿意的植入假體，或成為終生受用的一次性免翻修假體:三D生物力傳導(dǎo)人工假體。
[0004]三D生物力傳導(dǎo)人工假體在植入假體⑴內(nèi)段是由應(yīng)力傳導(dǎo)板⑷平行螺旋繞螺絲內(nèi)柱(6)走行，植入假體⑴另一端中心有內(nèi)螺母口(3)與外側(cè)假體相連接，