CN101708138A - 人工膝关节骨融合假体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人工膝关节骨融合假体，它包括股骨髁假体、胫骨平台假体和关节衬垫组成，股骨髁假体由关节面、髁结合面、髁间结合面、定位体、股骨髓内柄、股骨髓内延长柄构成，胫骨平台假体由平台体、胫骨结合面、翼板或定位体、胫骨髓内柄、胫骨髓内延长柄构成，所述股骨髓内柄、髓内延长柄、胫骨髓内柄、髓内延长柄为中空结构，髓内柄、髓内延长柄表面为多孔或网孔结构以保证柄体内部中空部分与外部保持连通，使用时在髓内柄和髓内延长柄的中空部填充自体或异体的碎骨颗粒，待到外部骨组织与髓内柄中填充的碎骨颗粒融合生长成一体后其总体的弹性模量可与人骨十分接近以达到长久有效地防止工膝关节骨融合假体和骨质间发生松动的作用。

Description

人工膝关节骨融合假体

技术领域

本发明涉及人工膝关节骨融合假体。

背景技术

人工膝关节置换手术目前在医学界已成为一种相对普通的外科手术，人工膝关节的植入体通常由股骨髁假体与胫骨平台假体以及用超高分子聚乙烯制做的关节衬垫和髌骨假体组成，以往通行的做法是将股骨髁假体与胫骨平台假体用骨水泥分别粘接在股骨端和胫骨端，在术后关节假体的摩擦面会逐渐产生微小碎屑，这些微粒被巨噬细胞吞噬后所产生的溶骨素将随时间的推移促使假体周围骨溶解，最终会导致假体的松动。近年来产生的生物型假体采用微孔、生物陶瓷涂层等方法使假体与骨质接触面能够形成长入性结合，以期获得更为长久的稳定，但由于股骨髁假体与胫骨平台假体所采用的材料多为不锈钢、钛合金、钴合金以及生物学陶瓷，它们共同的缺陷是弹性模量太高，如钛合金为110～120GPa，不锈钢与钴合金则高达200GPa以上；而皮质骨与松质骨的弹性模量分别只有15GPa和1.5GPa左右，金属材料或陶瓷材料的弹性模量是骨组织的十几倍甚至几十倍，用上述材料制作的植入物假体力学性能与骨组织无法相互匹配，高弹性模量会使植入物假体周围骨组织承受的负荷过小进而引起骨吸收、骨萎缩和废用性骨质疏松，最终仍会导致假体松动。

发明内容

本发明的目的是提供一种低弹性模量的可与骨组织融合的人工膝关节假体。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种人工膝关节骨融合假体，包含股骨髁假体、胫骨平台假体、关节面衬垫三部分，其特征在于，股骨髁假体由关节面、髁结合面、髁间结合面、定位体、股骨髓内柄、股骨髓内延长柄构成，所述股骨髓内柄与股骨髓内延长柄为中空结构，股骨髓内柄与股骨髓内延长柄表面为多孔或网孔结构以保证柄体内部中空部分与外部保持连通，胫骨平台假体由平台体、胫骨结合面、翼板或定位体、胫骨髓内柄、胫骨髓内延长柄构成，所述胫骨髓内柄与胫骨髓内延长柄为中空结构，胫骨髓内柄与胫骨髓内延长柄表面为多孔或网孔结构以保证柄体内部中空部分与外部保持连通，此外关节衬垫处于股骨髁假体和胫骨平台假体之间以便与股骨髁假体和胫骨平台形成关节面。

本发明的优点是：

1、本发明人工膝关节骨融合假体，它包括股骨髁假体、胫骨平台假体、关节面衬垫三部分，股骨髁假体由关节面、髁结合面、髁间结合面、定位体、股骨髓内柄、股骨髓内延长柄构成，所述股骨髓内柄与股骨髓内延长柄为中空结构，股骨髓内柄与股骨髓内延长柄表面为多孔或网孔结构以保证柄体内部中空部分与外部保持连通，胫骨平台假体由平台体、胫骨结合面、翼板或定位体、胫骨髓内柄、胫骨髓内延长柄构成，所述胫骨髓内柄与胫骨髓内延长柄为中空结构，胫骨髓内柄与胫骨髓内延长柄表面为多孔或网孔结构以保证柄体内部中空部分与外部保持连通，使用时在股骨髓内柄、股骨髓内延长柄和胫骨髓内柄、胫骨髓内延长柄的中空部填充自体或异体的碎骨颗粒，待到外部骨组织与髓内柄中填充的碎骨颗粒融合生长成一体后其总体的弹性模量可与人骨十分接近以达到长久有效地防止人工膝关节骨融合假体和骨质间发生松动的作用。

2、本发明人工膝关节骨融合假体，其髁结合面、髁间结合面、定位体、股骨髓内柄、股骨髓内延长柄、胫骨平台假体及平台体、胫骨结合面、翼板或定位体、胫骨髓内柄、胫骨髓内延长柄柄体内外表面具有羟基磷灰石涂层，具有诱导骨细胞生长的功能。

3、本发明人工膝关节骨融合假体，其网孔为单层结构，如果为了便于骨质与柄体结合得更加牢固则可采用双层或多层网孔。

4、本发明人工膝关节骨融合假体，它使用医用金属或生物陶瓷制成，因此其具有良好生物相容性。

附图说明

图1为本发明分解结构示意图

图2为本发明实施例一结构示意图

图3为本发明实施例二结构示意图

图4为本发明胫骨平台假体实施例多孔胫骨髓内柄结构示意图

图5为本发明胫骨平台假体实施例网孔胫骨髓内柄结构示意图

图6为本发明股骨髁假体实施例三示意图

图7为本发明胫骨平台假体实施例四示意图

图8为本发明髓内柄体中填充碎骨颗粒示意图

图9为本发明股骨髓内柄与股骨髓内延长柄、胫骨髓内柄与胫骨髓内延长柄结构示意图

图10为单层网孔示意图

图11为双层网孔示意图

图12为多层网孔示意图

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，本发明一种人工膝关节骨融合假体，它包括：股骨髁假体1、胫骨平台假体2和关节衬垫3，其特征在于，股骨髁假体1具有关节面4、髁结合面5、髁间结合面6、定位体7、股骨髓内柄8和股骨髓内延长柄9；胫骨平台假体2具有平台体10、胫骨结合面11、胫骨髓内柄12、胫骨髓内延长柄13、翼板14或定位体7；股骨髓内柄8、股骨髓内延长柄9、胫骨髓内柄12和胫骨髓内延长柄13的内部为中空结构，外壁上由多个孔15组成或由网孔16组成骨质结合面，孔15或网孔16使得髓内柄或髓内延长柄内部中空部分与外部保持连通，孔15的数量和形状可以根据髓内柄体与髓内延长柄体的尺寸规格以及受力情况而设计，网孔16的数量和形状可以根据髓内柄体与髓内延长柄体的尺寸规格以及受力情况而设计，在同一髓内柄上根据需要可以设计成孔15与网孔16的不同形式组合(如图6、图7)，网孔16可以设计成单层(如图10)，也可以设计成二层以上的多层(如图11、图12)，手术前由医生根据需要将碎骨颗粒17填充入髓内柄体的中空部位备用，定位体7的截面形状可以是圆形、多边形、星形等等，也可以是板状，定位体7由孔和网孔结构组成，必要时可以设计成中空，翼板11由孔和网孔结构组成；翼板11和定位体7可以单独使用也可以组合使用。

本发明人工膝关节骨融合假体中股骨髁假体1和胫骨平台假体2采用的加工方法是：在电子计算机中建立人工膝关节骨融合假体三维实体模型，然后依据三维实体模型的数据用激光或高能电子束加工方法熔融成型毛坯，或者用压铸、熔模铸造方法成型毛坯，还可以用电火花加工、化学腐蚀、机械钻孔切削等方法在已经铸造或锻造成型的人工膝关节骨融合假体毛坯表面刻蚀、腐蚀、钻铣出所需要的孔和网孔，此外也可以用粉末烧结方法得到所需的结构，最后用常规的切削和抛光方法加工关节面及装配结构。

在手术时医生首先用专用工具对患者膝关节的股骨端和胫骨端进行清理塑型，然后将本发明人工膝关节骨融合假体的股骨髓内柄8、胫骨髓内柄12内装入适量的自体或异体碎骨颗粒17，再用专用工具将股骨髁假体1与胫骨平台假体2分别安装固定于股骨端与胫骨端预定位置，使人工膝关节骨融合假体的髓内柄柄体与股骨和胫骨髓腔内的骨质紧紧挤压住，术后待骨质穿过孔15和网孔16与柄体内植入的碎骨颗粒17逐渐融合生长成一体后人工膝关节骨融合假体将获得良好的远期稳定以防止松动。

本发明人工膝关节骨融合假体使用具有良好生物相容性的材料制造，如它采用医用金属或生物陶瓷等制成。

与骨质接触的各个表面具有羟基磷灰石涂层，该羟基磷灰石涂层可采用常规的等离子喷涂法或电化学沉集法以及烧结法形成。

Claims (7)

1.一种人工膝关节骨融合假体，其特征在于，它包括股骨髁假体(1)、胫骨平台假体(2)和关节衬垫(3)，股骨髁假体(1)具有关节面(4)、髁结合面(5)、髁间结合面(6)、定位体(7)和股骨髓内柄(8)、股骨髓内延长柄(9)，胫骨平台假体(2)具有平台体(10)、胫骨结合面(11)、胫骨髓内柄(12)、胫骨髓内延长柄(13)、翼板(14)或定位体(7)，股骨髓内柄(8)、股骨髓内延长柄(9)、胫骨髓内柄(12)、胫骨髓内延长柄(13)柄体分布有孔(15)或网孔(16)结构，孔(15)之间或网孔(16)之间相互连通。

2.根据权利要求1所述的人工膝关节骨融合假体，其特征在于，股骨髓内柄(8)、股骨髓内延长柄(9)、胫骨髓内柄(12)、胫骨髓内延长柄(13)柄体的内部为中空结构，柄壁上有多个孔(15)或网孔(16)，孔(15)或网孔(16)使得髓内柄与髓内延长柄内部中空部分与外部保持连通。

3.根据权利要求1所述的人工膝关节骨融合假体，其特征在于，孔(15)的数量为一个或多个，孔(15)的形状任意。

4.根据权利要求1所述的人工膝关节骨融合假体，其特征在于，网孔(16)的层数为单层获多层，网孔(16)形状任意。

5.根据权利要求1所述的人工膝关节骨融合假体，其特征在于，孔(15)、网孔(16)同时布置于股骨髓内柄(8)、股骨髓内延长柄(9)、胫骨髓内柄(12)、胫骨髓内延长柄(13)的柄体。

6.根据权利要求1所述的人工膝关节骨融合假体，其特征在于，它采用医用金属、生物陶瓷制造。

7.根据权利要求1所述的人工膝关节骨融合假体，其特征在于，假体与骨质接触的各个表面具有羟基磷灰石涂层。

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