CN100486535C - 股骨头冠状植入物 - Google Patents

Abstract

在股骨头冠状植入物10中包括杯形的冠状构件12和固定到其凹形内表面上的销钉14，耦合线圈18被安置在后者的内部，其每个末端18a、18b连接到组织电极。一个组织电极由冠状构件12构成，另一个由电极22构成，电极22绝缘地设置在与所述冠状构件电绝缘的所述销钉上或者至少所述销钉的一部分上。通过利用外部线圈在耦合线圈18内感应出低频交流电，该低频交流电从两个组织电极流经含有植入物的股骨头，从而促进维持骨骼的活性(方法依照Kraus-Lechner)。

Description

股骨头冠状植入物

技术领域

本发明涉及一种股骨头冠状植入物，包括一个能够电刺激骨组织的生长和维持其活性条件的装置。

背景技术

已知频率范围大约在8—20Hz的低频交流电能够促进组织生长，尤其是促进骨骼的生长(方法依照Kraus-Lechner)。交流电通过连接于被植入的线圈(“耦合线圈(pick-up coil)”)末端的至少两个组织电极被施加。与变压器类似，耦合线圈内的交流电由外部线圈感应得到，而该外部线圈通过适当的发电机馈送低频交变电压(DE-A-3132488)。本发明也是使用该方法。

为了刺激骨骼生长并且防止松动，与耦合线圈和组织电极相结合的髋关节杆状假体已经是公知的了(EP-A-0781432)。

Midland医疗技术公司的一个手册中描述了一种与Dreak McMinnFRCS协作开发的金属对金属(metal-on-metal)股骨头冠状系统，它不需要将整个股骨颈(femoral neck)用假体替换，而是将一个金属冠放置在髋关节头的骨上面，对该髋关节头进行适当的切除以便容纳金属冠。金属冠通过植入股骨颈内的装配在其内部的销钉进行固定。这种冠状假体优于杆状假体是因为它对股骨的几何形状实现了实际上无法识别的改变。然而，在20世纪80年代所作的研究表明，股骨头骨在金属冠内三四年后经常坏死，金属冠因此也就失去其固定能力。然后它就必须更换成股骨杆状假体，将假体的杆嵌入到股骨内。

由于所涉及的结构不同，已知的与前面所介绍的髋部假体类型结合使用的刺激装置不能用于股骨头冠状系统中。

发明内容

本发明的目的是提供一种股骨头冠状系统，其能够防止覆盖在金属冠下的骨头的坏死，并维持骨组织活性。

依照本发明权利要求所保护的方案可以实现本目的，以下用实施例作为例子对这些方案进行描述。

本发明的刺激装置的优点在于在股骨头冠状系统内获得电流分布，以防止被覆盖的骨头的坏死以及保持骨组织的活性。因此它解决了关于股骨头冠状假体长久使用的问题。

附图说明

本发明将在下面结合附图用所提供的典型实施例做进一步详细的描述。附图说明如下：

图1是依据本发明的带有电刺激装置的股骨头冠状植入物的剖面图。

图2是对应图1的本发明的第二个实施例的图示，

图3是对应图1的本发明的第三个实施的图示，以及

图4是根据本发明另外的实施例的股骨头冠状构件的内表面的放大投影图。

具体实施方式

图1所示的股骨头冠状植入物10包括杯形冠状构件12和类似棒状的杆件或销钉14。销钉14通过管状护圈16连接于冠状构件12，管状护圈16固定在冠状构件12的内表面，并接纳销钉14的一端。销钉14插入到股骨颈骨上的一个洞中，这样冠状构件12覆盖在相应的预先准备的髋关节头的表面上。

冠状构件12和销钉14包括具有组织相容性的金属，特别是钴—铬—钼合金或者钛—铝—钒合金。在此程度上，股骨头冠状假体可以从上述引用的手册中得知。

在图1所示的本发明的实施例中，销钉14是在自由端封闭的管件，其内部设置耦合线圈18。耦合线圈18具有棒状的磁芯和在其周围缠绕的线圈。耦合线圈18的一端18a通过弹簧20电连接于销钉的内壁。这样销钉14和冠状构件12形成一个组织电极。销钉14的外表面在邻近或者由冠状构件12所包围的空间内形成一个腔体。外部电极22被安置在此处，通过很薄的绝缘层24与销钉14绝缘。在腔体的位置处，在销钉14的壁上设有一个孔。耦合线圈18的另一端18b绝缘地穿过该孔与外部电极22连接。外部电极22的表面和包围该外部电极的绝缘层24的边缘与邻近所述腔体的销钉14的表面部分齐平，这样销钉14的外表面就是平齐的。设有外部电极22的腔体可以扩展到销钉14的圆周的一部分或者将其环绕。电极22可以包括具有组织相容性的金属例如钛所形成的真空镀金属层。绝缘层可以包括真空镀金属的二氧化硅(vacuum-metallized silicon dioxide)或其它具有组织相容性的绝缘材料。为了刺激由冠状构件所覆盖的以及放置销钉的骨组织的生长和保持其活性，通过连接到交流电发生器上的外部线圈(没有显示)，使耦合线圈18上感应出低频交流电(依据Kraus-Lechner方法，参见上面)。

根据图2所示的实施例，冠状构件12构成一个组织电极，销钉14构成第二组织电极。销钉通过绝缘套管26与管状护圈16绝缘，绝缘套管26可以由例如PTFE构成。绝缘柱状圆盘28使销钉14的表面与冠状构件12的内表面绝缘。耦合线圈18的两端通过压力弹簧30、32连接于冠状构件12或销钉14。

如图1和2所示的植入物的销钉14的内部通常填充绝缘密封化合物，特别是具有组织相容性的环氧树脂(没有在图1和2中显示)。

根据图3所示的实施例，销钉14具有互相电绝缘的两部分14a、14b。两部分14a、14b通过密封化合物38连接，密封化合物38填充在销钉两部分14a、14b内并且在它们之间形成环形颈圈40，环形颈圈的外表面与销钉的两部分14a、14b齐平。耦合线圈18安置在销钉的一部分14b中，因此这部分与冠状构件相隔面对。耦合线圈18的一端通过弹簧42连接到部分14b，另一端通过导线和弹簧44连接到部分14a。销钉的部分14b因此构成一个组织电极而销钉的部分14a和冠状构件12构成另一个组织电极。如图中所示，销钉外部部分14b形成一个组织电极，其末端最好终结于冠状构件12的边缘附近或者在其所包围的空间内，这样在冠状构件12所覆盖的股骨颈骨的一部分上能够确保一个合适的电流分布。

销钉的两部分14a、14b也可以通过短的圆柱体垫片进行连接，该垫片可以是由例如陶瓷或PTEE做成，在销钉两部分之间有一个颈圈，其表面与销钉各部分齐平。耦合线圈的一个连接导线穿过所述垫片。该垫片可以通过径向定位销固定在销钉两部分14a、14b内。

上面所述实施例中冠状构件12的内表面可以由绝缘材料构成的层34部分覆盖，如图4中的点所示。所述的绝缘材料层34包括羟基磷灰石(Ca₅[(PO)₄]₃OH)或者由其构成，它是坚固骨骼的主要成分。所述绝缘材料层也可以由真空镀金属的二氧化硅(vacuum-metallizedsilicon dioxide)或者其它具有组织相容性的绝缘材料构成。该绝缘镀层可以在接触到骨头的开放电极区域36处增加电流密度和/或将电流的流动限定到特定的范围内。

如果销钉和/或冠状构件由不导电的物质如陶瓷所构成，则设置与上述实施例中起组织电极作用的元件等效的由导电材料形成的涂层。

Claims (10)

1、一种股骨头冠状植入物，具有用来覆盖患病的髋关节头的冠状构件(12)，并具有可插入到股骨颈骨中以便将冠状构件固定在髋关节头上面的销钉(14)，其中冠状构件和销钉包括具有组织兼容性的金属，其特征在于：

具有两个末端并且在其内部能够感应出低频交流电的耦合线圈(18)安置在所述销钉(14)内，耦合线圈(18)的一个末端连接到作为第一组织电极的所述冠状构件(12)，另一个末端连接到第二组织电极(22，14，14b)。

2、如权利要求1所述的股骨头冠状植入物，其特征在于第二组织电极(22)绝缘地安置在所述销钉(14)外部上的凹部内，并且所述第二组织电极(22)的外表面与销钉的非凹陷的表面齐平。

3、如权利要求1所述的股骨头冠状植入物，其特征在于所述销钉(14)和所述冠状构件(12)彼此电绝缘，并且它们各自分别电连接到耦合线圈(18)的一个末端。

4、如权利要求1所述的股骨头冠状植入物，其特征在于所述销钉包括通过绝缘体彼此电绝缘的两部分(14a、14b)，这两部分各自分别连接于耦合线圈的一个末端，并作为组织电极。

5、如权利要求4所述的股骨头冠状植入物，其特征在于所述绝缘体包括用于填充所述销钉(14)的两部分(14a、14b)的密封化合物(38)。

6、如权利要求4所述的股骨头冠状植入物，其特征在于所述绝缘体包括绝缘垫片，所述绝缘垫片延伸到各销钉部分的相对的端部，并且耦合线圈的末端穿过该垫片。

7、如权利要求4至6中任一项所述的股骨头冠状植入物，其特征在于销钉的一个部分(14a)电连接于所述的冠状构件。

8、如权利要求4至6中任一项所述的股骨头冠状植入物，其特征在于绝缘体具有环形颈圈(40)，其表面与各销钉部分(14a、14b)齐平。

9、如权利要求4至6中任一项权利要求所述的股骨头冠状植入物，其特征在于冠状构件(12)的内表面的一部分设置有绝缘层(34)。

10、如权利要求9所述的股骨头冠状植入物，其特征在于所述的绝缘层(34)包含羟基磷灰石。

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