CN1171567C - 记忆合金人工听骨 - Google Patents
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Abstract
记忆合金人工听骨，包括托盘、托盘连接杆、记忆合金智能紧固件、蹬骨爪连接杆、蹬骨爪，其特征在于采用了记忆合金智能紧固件，实现了托盘与蹬骨爪之间的距离自由调节，可实现自动吻合，具有稳固、牢靠、不松脱、振动传感好、手术植入时操作方便的明显优点。
Description
技术领域
本发明涉及人体组织修复材料，特别是人工听骨。
背景技术
在现代耳科手术中，在治疗中因听骨坏死或缺损而导致听力疾病时，通常采用人工听骨恢复残留听骨和蹬骨之间的振动传递联系，现有的技术中有医用陶瓷、钛金属、聚氟乙烯等材料制造的人工听骨，取得了良好的疗效，但在临床安装这些人工听骨时，因无法事先准确测量有用之残留听骨与蹬骨之间的距离，因而在手术中要锯掉部分人工听骨，才能选择适当的尺寸，给手术操作增添了麻烦，也使振动传递之间的损耗加大，影响人工听骨的性能。
发明内容
本发明的目的是要提供一种人体组织修复材料，特别是人工听骨，这种新型人工听骨在耳科手术中能按残留听骨与蹬骨之间的距离，自由调节托盘与蹬骨爪之间的距离，实现自动吻合，方便手术操作，且不加大振动传递之间的损耗。
本发明的目的是这样实现的：
记忆合金人工听骨，包括托盘、托盘连接杆、记忆合金智能紧固件、蹬骨爪连接杆、蹬骨爪，托盘连接杆固定在托盘上，蹬骨爪连接杆固定在蹬骨爪上，通过记忆合金智能紧固件将托盘连接杆与蹬骨爪连接杆固定在一起。
所述的记忆合金智能紧固件可以有两种结构：一是用记忆合金制造的经过定型热处理的空心圆柱管，其在恢复温度以上的内径小于其在恢复温度以下的内径，即收缩式记忆合金智能紧固件；二是用记忆合金制造的经过定型热处理的圆柱，其在恢复温度以上的外径大于其在恢复温度以下的外径，即膨胀式记忆合金智能紧固件。
记忆合金人工听骨的各部件之间可以有两种固定方式：一是所述的托盘和记忆合金智能紧固件是一个部件，这时托盘上的记忆合金智能紧固件直接和蹬骨爪连接杆或蹬骨爪固定在一起；二是所述的蹬骨爪和记忆合金智能紧固件是一个部件，这时蹬骨爪上的记忆合金智能紧固件直接和托盘连接杆或托盘固定在一起。
所述的托盘有符合人体生理要求的不同的几何形状结构，选自盘形托盘、带钩的托盘、带夹的托盘、环抱钩形托盘的各种形状结构。
所述的蹬骨爪有符合人体生理要求的不同的几何形状结构，选自漏斗夹形、带环状夹的人字形、圆柱杆形、圆柱钩形的各种形状结构。
所述的托盘、蹬骨爪采用医用金属材料或医用陶瓷材料制造。
所述的托盘、蹬骨爪采用医用高分子材料制造，如采用聚四氟乙烯材料制造。
所述的托盘、蹬骨爪采用记忆合金制造。其几何形状为带有夹状结构或弯钩结构或环抱式结构或爪子式结构。
所述的托盘、托盘连接杆、记忆合金智能紧固件、蹬骨爪连接杆、蹬骨爪采用记忆合金制造，其表层被生物相容性更好的高分子材料薄膜，如聚四氟乙烯薄膜包覆。
所述的托盘、托盘连接杆、记忆合金智能紧固件、蹬骨爪连接杆、蹬骨爪采用记忆合金制造，其表层被金属薄膜，如金属铂镀层包覆。
所述的记忆合金是钛镍形状记忆合金。所述的钛镍形状记忆合金是直径为0.005～0.5mm的钛镍形状记忆合金丝或纤维编织网管，或者是厚度为0.005～0.5mm的钛镍形状记忆合金薄壁管雕刻成的网状管形结构。所述的钛镍形状记忆合金的恢复温度在-10℃～60℃之间，最好在28℃～55℃之间。
本发明的基本工作原理是：
在临床使用中，选择适当形状的托盘顶住残留听骨，选择适当形状的蹬骨爪固定在蹬骨或残留蹬骨上，调节托盘连接杆或蹬骨爪连接杆，在记忆合金智能紧固件中的位置，适应残留听骨与蹬骨或残余蹬骨之间的距离，距离调节好后，用温热的生理盐水，冲洗记忆合金智能紧固件，在温度的作用下，记忆合金达到恢复温度以上，收缩式记忆合金智能紧固件自动向心收缩，紧紧将托盘连接杆与蹬骨连接杆及记忆合金智能紧固件固定在一起。当温度下降时，由于记忆合金的温度滞后和记忆合金单向记忆能力，托盘连接杆与蹬骨连接相杆及记忆合金智能紧固件仍能紧紧地固定在一起。
本发明之记忆合金人工听骨由于采用了记忆合金智能紧固件的连接方式，不仅连接紧固、不松驰，而且具有振动传递能力强的特点，不仅使人工听骨的安装方便，而且性能更佳。
附图说明
本发明之记忆合金人工听骨的基本结构及工作原理由以下的实施例及附图给出。
图1本发明之椭圆型托盘与漏斗型蹬骨爪通过连接杆和收缩式记忆合金智能紧固件连接的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图2本发明之椭圆型托盘与收缩式记忆合金智能紧固件为一个部件连接漏斗式蹬骨爪的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图3本发明之带环状夹的人字形蹬骨爪与收缩式记忆合金智能紧固件为一个部件连接椭圆式托盘的记忆合金听骨结构示意图。
图4本发明之椭圆形托盘带圆柱管形托盘连接杆通过膨胀式记忆合金智能紧固件与圆柱形蹬骨爪连接的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图5本发明之舌式托盘带圆柱管形托盘连接杆通过膨胀式记忆合金智能紧固件与圆柱形蹬骨爪相连的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图6本发明之圆柱形蹬骨爪和收缩式记忆合金智能紧固件为一个整体的上部连接椭圆形托盘的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图7本发明之圆柱形蹬骨爪、蹬骨爪连接杆和椭圆形托盘、托盘连接杆通过圆柱管形收缩式记忆合金智能紧固件连接的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图8本发明之带环状夹的人字形蹬骨爪、蹬骨爪连接杆和圆形托盘、托盘连接杆通过圆柱管形收缩式记忆合金智能紧固件连接的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图9本发明之带夹托盘与收缩式记忆合金智能紧固件为一个部件连接漏斗式蹬骨爪的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图10本发明之舌式托盘与收缩式圆柱管形记忆合金智能紧固件为一整体与漏斗式蹬骨爪相连的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图11本发明之环抱钩形托盘与收缩式圆柱管形记忆合金智能紧固件为一整体与漏斗式蹬骨爪相连的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图12本发明之圆柱形蹬骨爪与收缩式圆柱管形记忆合金智能紧固件为一整体与带钩的托盘相连的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图13本发明之托盘和蹬骨爪均为钩形，通过收缩式圆柱管形记忆合金智能紧固件为一整体的记忆合金人工听骨的结构示意图。
图14本发明之记忆合金人工听骨的结构示意图。
上述图中，1为托盘，2为托盘连接杆，3为记忆合金智能紧固件，4为蹬骨爪连接杆，5为蹬骨爪，6为托盘的通孔，7为人体残留听骨，8为记忆合金人工听骨，9为残留蹬骨。
具体实施方式
实施时，按材料类别及部件的尺寸，按现有金属加工工艺或高分子材料加工工艺或陶瓷材料加工工艺，分别制造托盘1、托盘连接杆2、记忆合金智能紧固件3、蹬骨爪连接杆4、蹬骨爪5，然后组装在一起，即得到本发明之记忆合金人工听骨。如图1至图13所示。
在耳科手术中的临床使用时，将本发明之记忆合金人工听骨8植入残留听骨和蹬骨之间，调节其距离，并记好连接杆的尺寸刻度，然后取出记忆合金人工听骨8，在体外按记好的刻度调节好距离，浸泡在45℃～50℃的热水中，记忆合金智能紧固件3将本发明之记忆合金人工听骨8的各部件自动连接好；也可以采用体内连接法，即将本发明之记忆合金人工听骨8植入残留听骨和蹬骨之间，调节其距离，然后注入45℃～50℃的热水或吹温度适当的热风，加热记忆合金智能紧固件3，记忆合金智能紧固件3将本发明之记忆合金人工听骨8的各部件自动连接好，安装完毕。如图14所示。
实施例一：
如图1所示，本发明所述的椭圆型托盘1与漏斗型蹬骨爪5通过托盘连接杆2、蹬骨爪连接杆4和收缩式记忆合金智能紧固件3连接形成记忆合金人工听骨8。椭圆型托盘1及托盘连接杆2、漏斗型蹬骨爪5及蹬骨爪连接杆4可采用钛金属制造，并可按常规金属加工工艺批量生产出来，椭圆型托盘1上有通孔6，便于组织生长，同时减轻托盘1的重量。圆柱管形收缩式记忆合金智能紧固件3可采用恢复温度为42℃的NiTi形状记忆合金通过常规记忆合金加工工艺及定型热处理工艺制造，使记忆合金智能紧固件3的内径在恢复温度以上的尺寸小于恢复温度以下的尺寸2％～10％。将椭圆型托盘1及托盘连接杆2、漏斗型蹬骨爪5及蹬骨爪连接杆4、记忆合金智能紧固件3组装在一起，即得到本发明所述的记忆合金人工听骨8，通过记忆合金智能紧固件3加温，使其温度在恢复温度以上，如45℃～50℃，可在临床耳科手术中植入残留听骨7与残留蹬骨9之间。
实施例二：
如图2所示，本发明所述的椭圆型托盘1与收缩式记忆合金智能紧固件3为一个部件连接漏斗式蹬骨爪5形成记忆合金人工听骨8。采用恢复温度为40℃的NiTi形状记忆合金通过常规记忆合金加工工艺及定型热处理工艺制造，椭圆型托盘1与收缩式记忆合金智能紧固件3为一个部件，椭圆型托盘1上的圆柱管形收缩式记忆合金智能紧固件3同时具有托盘连接杆2的功能。椭圆型托盘1上的圆柱管形收缩式记忆合金智能紧固件3的内径在恢复温度以上的尺寸小于恢复温度以下的尺寸2％～10％。蹬骨爪5及蹬骨爪连接杆4可采用聚四氟乙烯材料制造。然后，将托盘1、记忆合金智能紧固件3、蹬骨爪连接杆4、蹬骨爪5组装在一起，即得到了本发明之记忆合金人工听骨8，可在临床耳科手术中植入在残留听骨7与残留蹬骨9之间。
实施例三：
如图3所示，本发明所述的带环状夹的人字形蹬骨爪5与收缩式记忆合金智能紧固件3为一个部件连接椭圆式托盘1形成记忆合金人工听骨8。椭圆形托盘1及托盘连接杆2可采用钛金属制造。带环状夹的人字形蹬骨爪5及记忆合金智能紧固件3采用NiTi形状记忆合金制造，记忆合金智能紧固件3采用盲孔圆柱管形结构，尾部与带环状夹的人字形蹬骨爪5相连，成为一个整体。升温至恢复温度以上后，带环状夹的人字形蹬骨爪5能自动变形，抓住残留蹬骨9的前脚和后脚，实现智能吻合；同时记忆合金智能紧固件3能紧固托盘连接杆2，将托盘1和蹬骨爪5通过托盘连接杆2、记忆合金智能紧固件3连接在一起，即得到本发明之记忆合金人工听骨8。临床使用时，通过本发明之记忆合金人工听骨8可恢复残留听骨7与残留蹬骨9之间的联系。
实施例四：
如图4所示，本发明所述的椭圆形托盘1带圆柱管形托盘连接杆2通过膨胀式记忆合金智能紧固件3与圆柱形蹬骨爪5相连形成记忆合金人工听骨8。椭圆形托盘1上带有圆柱管形托盘连接杆2，圆柱形膨胀式记忆合金智能紧固件3可在圆柱管形托盘连接杆2的圆柱管内滑动。圆柱形膨胀式记忆合金智能紧固件3与圆柱形蹬骨爪5可采用NiTi形状记忆合金制造，成为一个部件。在恢复温度以上圆柱形膨胀式记忆合金智能紧固件3的外径在恢复温度以上的尺寸大于恢复温度以下的尺寸2％～10％，可将记忆合金智能紧固件3和椭圆形托盘1上带圆柱管形托盘连接杆2紧紧地连接在一起。本发明之记忆合金人工听骨的圆柱形蹬骨爪5采用NiTi形状记忆合金制造时，也可以达到圆柱形蹬骨爪5与蹬骨底上的钻孔自动吻合的目的，即通过定型热处理，使其在恢复温度以上圆柱形蹬骨爪5的外径比其在恢复温度以下的外径大2％～15％。临床使用中，在残留蹬骨9底钻孔，然后将圆柱形膨胀式记忆合金智能紧固件3的蹬骨爪5放在孔中，记忆合金智能紧固件3的圆柱杆套在椭圆形托盘1的圆柱管形托盘连接杆2的管内，调整好托盘1与蹬骨爪5之间的高度后，使其分别顶住残留听骨7和残留蹬骨9，然后适当加温，使记忆合金智能紧固件3和记忆合金蹬骨爪5的温度高于恢复温度，在温度的作用下，记忆合金智能紧固件3和记忆合金蹬骨爪5向外膨胀，分别卡在圆柱管形托盘连接杆2和蹬骨9底部钻的孔内，即植入好本发明之记忆合金人工听骨8。
实施例五：
如图13所示，本发明所述的托盘1和蹬骨爪5均为钩形，通过收缩式圆柱管形记忆合金智能紧固件3为一整体，形成记忆合金人工听骨8。钩形托盘1、钩形蹬骨爪5、圆柱形记忆合金智能紧固件3均采用NiTi形状记忆合金制造，其中钩形托盘1、钩形蹬骨爪5采用恢复温度为33℃制造，圆柱形记忆合金智能紧固件3采用恢复温度为42℃制造，分别进行定型热处理，钩形托盘1、钩形蹬骨爪5在恢复温度以上有符合生理要求的弯钩状，能钩往残留听骨7和残留蹬骨9，在恢复温度以下，能进行适当变形；圆柱形膨胀式记忆合金智能紧固件3的内径在恢复温度以上的尺寸小于恢复温度以下的尺寸2％～10％。在临床使用时，先将钩形托盘1、钩形蹬骨爪5分别钩住残留听骨7、残留蹬骨9，在体温的作用下，记忆合金钩形托盘1、钩形蹬骨爪5会自动抱住残留听骨7、残留蹬骨9，施加适当的环抱力；然后，调节钩形托盘1、钩形蹬骨爪5的圆柱杆在圆柱形收缩式记忆合金智能紧固件3的位置，适应不同的距离要求，通过给记忆合金智能紧固件3加温，使其温度在恢复温度以上，如45℃～50℃，记忆合金智能紧固件3能将钩形托盘1、钩形蹬骨爪5紧紧连在一起。
Claims (21)
1、记忆合金人工听骨，包括托盘(1)、托盘连接杆(2)、记忆合金智能紧固件(3)、蹬骨爪连接杆(4)、蹬骨爪(5)，其特征在于：托盘连接杆(2)固定在托盘(1)上，蹬骨爪连接杆(4)固定在蹬骨爪(5)上，通过记忆合金智能紧固件(3)将托盘连接杆(2)与蹬骨爪连接杆(4)固定在一起。
2、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的记忆合金智能紧固件(3)是用记忆合金制造的经过定型热处理的空心圆柱管，其在恢复温度以上的内径小于其在恢复温度以下的内径，即收缩式记忆合金智能紧固件(3)。
3、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的记忆合金智能紧固件(3)是用记忆合金制造的经过定型热处理的圆柱，其在恢复温度以上的外径大于其在恢复温度以下的外径，即膨胀式记忆合金智能紧固件(3)。
4、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)和记忆合金智能紧固件(3)是一个部件，这时托盘(1)上的记忆合金智能紧固件(3)直接和蹬骨爪连接杆(4)或蹬骨爪(5)固定在一起。
5、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的蹬骨爪(5)和记忆合金智能紧固件(3)是一个部件，这时蹬骨爪(5)上的记忆合金智能紧固件(3)直接和托盘连接杆(2)或托盘(1)固定在一起。
6、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)有符合人体生理要求的不同的几何形状结构，选自盘形托盘、带钩的托盘、带夹的托盘、环抱钩形托盘的各种形状结构。
7、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的蹬骨爪(5)有符合人体生理要求的不同的几何形状结构，选自漏斗夹形、带环状夹的人字形、圆柱杆形、圆柱钩形的各种形状结构。
8、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)、蹬骨爪(5)采用医用金属材料或医用陶瓷材料制造。
9、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)、蹬骨爪(5)采用医用高分子材料制造。
10、根据权利要求9所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)、蹬骨爪(5)采用聚四氟乙烯材料制造。
11、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)、蹬骨爪(5)采用记忆合金制造。
12、根据权利要求11所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)、蹬骨爪(5)的几何形状为带有夹状结构或弯钩结构或环抱式结构或爪子式结构。
13、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)、托盘连接杆(2)、记忆合金智能紧固件(3)、蹬骨爪连接杆(4)、蹬骨爪(5)采用记忆合金制造，其表层被生物相容性更好的高分子材料薄膜包覆。
14、根据权利要求13所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的高分子材料薄膜为聚四氟乙烯薄膜。
15、根据权利要求1所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的托盘(1)、托盘连接杆(2)、记忆合金智能紧固件(3)、蹬骨爪连接杆(4)、蹬骨爪(5)采用记忆合金制造，其表层被金属薄膜包覆。
16、根据权利要求15所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的金属薄膜为金属铂镀层。
17、根据权利要求1或2或3或11或13或15所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的记忆合金是钛镍形状记忆合金。
18、根据权利要求17所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的钛镍形状记忆合金是直径为0.005～0.5mm的钛镍形状记忆合金丝或纤维编织网管。
19、根据权利要求17所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的钛镍形状记忆合金是厚度为0.005～0.5mm的钛镍形状记忆合金薄壁管雕刻成的网状管形结构。
20、根据权利要求17所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的钛镍形状记忆合金的恢复温度在-10℃～60℃之间。
21、根据权利要求17所述的记忆合金人工听骨，其特征在于：所述的钛镍形状记忆合金的恢复温度在28℃～55℃之间。
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