CN117257531A - 髌股关节置换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工关节技术领域，具体涉及一种髌股关节置换系统。髌骨关节假体包括关节面和骨贴合面，骨贴合面的远端两侧分别设置有第一连接柱和第二连接柱，骨贴合面的近端设置有第三连接柱；第一连接柱、第二连接柱以及第三连接柱上均套设有钽结构填充块；骨贴合面和钽结构填充块上均布满仿生骨小梁结构。本发明的髌股关节置换系统，使用时根据建立的患者髌骨关节部分三维模型，使用3D打印技术分别一体成型髌股假体和钽结构填充块，并形成仿生骨小梁结构，将第一连接柱、第二连接柱、第三连接柱配合到预先在患者骨上的安装孔中，仿生骨小梁结构与截骨面接触，实现髌股关节的稳定，具有手术创伤小、恢复快、贴合人体、利于骨长入等优点。
Description
技术领域
本发明涉及人工关节技术领域，具体涉及一种髌股关节置换系统。
背景技术
髌股关节假体是用来代替膝关节的外科植入物，用于髌股关节置换手术，能有效治疗患者骨性关节炎、创伤性关节炎、多关节炎或髌股关节严重软骨钙质沉着病，或用于既往外科手术失败后的补救治疗。
现有的髌股关节假体的材料为钴铬钼合金，髌股关节假体的关节面为抛光面，骨贴合面与股骨截骨面采用骨水泥粘接。在进行髌股关节手术时，往往在股骨部分完成假体立柱固定孔后，使用骨水泥填充至孔洞中，同时使用骨水泥覆盖假体关节面及股骨截骨面，待骨水泥固化后完成假体植入。但对于部分骨缺损比较严重的病人，需增加使用骨水泥的用量，以保证假体的植入稳定性。且过量的骨水泥在干燥的过程中会产生大量的热量，会伤及患者关节周围骨质及组织，存在导致由过性血压降低引起病人休克的风险。
因此需要设计一种新的髌骨关节置换系统。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种髌股关节置换系统。
本发明采用的技术方案是：髌股关节置换系统，包括髌骨关节假体，该髌骨关节假体包括关节面和骨贴合面，在所述的骨贴合面的远端两侧分别设置有第一连接柱和第二连接柱，在该骨贴合面的近端设置有第三连接柱；在所述的第一连接柱、第二连接柱以及第三连接柱上均套设有钽结构填充块；在所述的骨贴合面和钽结构填充块上均布满仿生骨小梁结构。
为更好地实现本发明，在所述的关节面的远端的边缘设置有向骨贴合面延伸的固定块。
为更好地实现本发明，所述的钽结构填充块包括筒状基体和通过3D打印打印在该筒状基体上的钽金属仿生骨小梁结构。
为更好地实现本发明，在所述的筒状基体的插入端设置有减少骨损伤的圆角。
为更好地实现本发明，所述的筒状基体采用网状玻璃碳制成。
为更好地实现本发明，所述的髌股关节假体采用含氧化层锆铌合金制作而成。
为更好地实现本发明，所述的仿生骨小梁结构为孔直径在0.42mm～0.48mm范围，网丝直径在0.32mm～0.38mm范围的多孔丝网结构。
为更好地实现本发明，所述的第一连接柱、第二连接柱以及第三连接柱的连线成等边三角形。
为更好地实现本发明，所述的关节面的粗糙度小于0.1。
本发明的有益效果体现在：本发明的髌股关节置换系统，通过关节面、骨贴合面、第一连接柱、第二连接柱、第三连接柱、钽结构填充块以及仿生骨小梁结构等的配合，使用时根据建立的患者髌骨关节部分三维模型，使用3D打印技术分别一体成型髌股假体和钽结构填充块，并形成仿生骨小梁结构，将第一连接柱、第二连接柱、第三连接柱配合到预先在患者骨上的安装孔中，仿生骨小梁结构与截骨面接触，实现髌股关节的稳定，具有手术创伤小、恢复快、贴合人体自身骨骼数据、利于骨长入等优点。
髌股关节假体以锆铌合金粉为原料，经3D打印一体成型得到含氧化层锆铌合金分区的髌股关节假体的中间产物，再经热等静压、深冷和表面氧化等工艺，得到含氧化层锆铌合金分区髌股关节假体。多孔钽结构填充块的筒状基体由网状玻璃碳制成，筒状基体表面覆盖有经气相沉积工艺形成的钽金属多孔结构层，也可以采用钽金属粉末3D打印。锆铌合金具有优异耐腐蚀性、力学性能和良好生物相容性，被逐渐应用于医疗器械领域。锆铌合金可与N、C、O等元素反应在表面形成坚硬的氧化层，具有优异耐磨性和低磨损率，可降低对软体材料的磨损，即具有关节面界面的优异耐磨性；且氧化层可降低金属离子的释放，具有优异生物相容性，即具有骨整合界面的优异生物相容性。
解决了传统机加工无法制备复杂结构的难题，且多孔钽结构填充块与髌股关节假体结合强度高，不易脱落，提升了假体寿命。
实现骨整合界面的优良生物相容性、骨长入性和摩擦界面的超强耐磨性、低磨损率。
多孔钽结构填充块具有优异抗压性能；髌股假体部分抗压屈服强度增强，塑性增强。
多孔钽具有很好的化学稳定性和生物相容性，在人体酸碱环境下基本不会分解出其他有毒有害物质，保证了植入后的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的髌股关节置换系统的侧部的一种结构示意图；
图2为本发明的髌股关节置换系统的骨贴合面的一种结构示意图；
图3为本发明的髌股关节置换系统的钽结构填充块的一种结构示意图；
附图中，1—关节面，2—骨贴合面，3—第一连接立柱，4—第二连接立柱，5—第三连接立柱，6—固定片，7—髌骨关节假体，8—内侧股骨髁假体，9—外侧股骨髁假体。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所述领域技术人员所理解的通常意义。
实施例：
如图1至图3所示，本发明的髌股关节置换系统，其特征在于：包括髌骨关节假体，该髌骨关节假体包括关节面1和骨贴合面2，在所述的骨贴合面2的远端两侧分别设置有第一连接柱3和第二连接柱4，在该骨贴合面2的近端设置有第三连接柱5；在所述的第一连接柱3、第二连接柱4以及第三连接柱5上均套设有钽结构填充块7；在所述的骨贴合面2和钽结构填充块7上均布满仿生骨小梁结构。本发明的髌股关节置换系统，通过关节面1、骨贴合面2、第一连接柱3、第二连接柱4、第三连接柱5、钽结构填充块7以及仿生骨小梁结构等的配合，使用时根据建立的患者髌骨关节部分三维模型，使用3D打印技术分别一体成型髌股假体和钽结构填充块7，并形成仿生骨小梁结构，将第一连接柱3、第二连接柱4、第三连接柱5配合到预先在患者骨上的安装孔中，仿生骨小梁结构与截骨面接触，实现髌股关节的稳定，具有手术创伤小、恢复快、贴合人体自身骨骼数据、利于骨长入等优点。
髌股关节假体以锆铌合金粉为原料，经3D打印一体成型得到含氧化层锆铌合金分区的髌股关节假体的中间产物，再经热等静压、深冷和表面氧化等工艺，得到含氧化层锆铌合金分区髌股关节假体。多孔钽结构填充块的筒状基体由网状玻璃碳制成，筒状基体表面覆盖有经气相沉积工艺形成的钽金属多孔结构层，也可以采用钽金属粉末3D打印。锆铌合金具有优异耐腐蚀性、力学性能和良好生物相容性，被逐渐应用于医疗器械领域。锆铌合金可与N、C、O等元素反应在表面形成坚硬的氧化层，具有优异耐磨性和低磨损率，可降低对软体材料的磨损，即具有关节面界面的优异耐磨性；且氧化层可降低金属离子的释放，具有优异生物相容性，即具有骨整合界面的优异生物相容性。
解决了传统机加工无法制备复杂结构的难题，且多孔钽结构填充块与髌股关节假体结合强度高，不易脱落，提升了假体寿命。实现骨整合界面的优良生物相容性、骨长入性和摩擦界面的超强耐磨性、低磨损率。
多孔钽结构填充块具有优异抗压性能；髌股假体部分抗压屈服强度增强，塑性增强。多孔钽具有很好的化学稳定性和生物相容性，在人体酸碱环境下基本不会分解出其他有毒有害物质，保证了植入后的安全性。本发明采用3D打印技术制作，3D打印技术作为一种增材制造技术，突破面向制造工艺的产品设计概念，实现面向性能的产品设计理念，即解决复杂零件难以整体成型难题，又减少机加工制造带来的原材料和能源浪费。含氧化层锆铌合金分区骨小梁单间室股骨髁低伪影，对核磁干扰小，可进行核磁检测。
作为优选的，在所述的关节面1的远端的边缘设置有向骨贴合面2延伸的固定块6，提高了固定效果，使假体固定更加稳定，术后不会发生脱位偏移。
作为优选的，所述的钽结构填充块7包括筒状基体和通过3D打印打印在该筒状基体上的钽金属仿生骨小梁结构。多孔丝网结构与骨截面密切接触，有利于骨细胞粘附、分化和生成，促进骨组织长入，从而实现生物固定，增强植入物与骨之间的稳定性。
作为优选的，在所述的筒状基体的插入端设置有减少骨损伤的圆角8，大大减小了对患者的骨损伤。所述的插入端即为插入安装孔的一端。
作为优选的，所述的筒状基体采用网状玻璃碳制成，能够方便钽金属附着。
作为优选的，所述的髌股关节假体采用含氧化层锆铌合金制作而成。锆铌合金可与N、C、O等元素反应在表面形成坚硬的氧化层，具有优异耐磨性和低磨损率，可降低对软体材料的磨损，即具有关节面界面的优异耐磨性；且氧化层可降低金属离子的释放，具有优异生物相容性，即具有骨整合界面的优异生物相容性。
作为优选的，所述的仿生骨小梁结构为孔直径在0.42mm～0.48mm范围，网丝直径在0.32mm～0.38mm范围的多孔丝网结构。多孔丝网结构与骨截面密切接触，有利于骨细胞粘附、分化和生成，促进骨组织长入，从而实现生物固定，增强植入物与骨之间的稳定性。
作为优选的，所述的第一连接柱3、第二连接柱4以及第三连接柱5的连线成等边三角形，这样设计以后，使得固定更加稳定，可以减少骨损伤，方便患者术后恢复。
作为优选的，所述的关节面1的粗糙度小于0.1，具有较好的光滑度，降低了磨损，方便了患者活动。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.髌股关节置换系统，其特征在于：包括髌骨关节假体，该髌骨关节假体包括关节面(1)和骨贴合面(2)，在所述的骨贴合面(2)的远端两侧分别设置有第一连接柱(3)和第二连接柱(4)，在该骨贴合面(2)的近端设置有第三连接柱(5)；在所述的第一连接柱(3)、第二连接柱(4)以及第三连接柱(5)上均套设有钽结构填充块(7)；在所述的骨贴合面(2)和钽结构填充块(7)上均布满仿生骨小梁结构。
2.根据权利要求1所述的髌股关节置换系统，其特征在于：在所述的关节面(1)的远端的边缘设置有向骨贴合面(2)延伸的固定块(6)。
3.根据权利要求1所述的髌股关节置换系统，其特征在于：所述的钽结构填充块(7)包括筒状基体和通过3D打印打印在该筒状基体上的钽金属仿生骨小梁结构。
4.根据权利要求3所述的髌股关节置换系统，其特征在于：在所述的筒状基体的插入端设置有减少骨损伤的圆角(8)。
5.根据权利要求4所述的髌股关节置换系统，其特征在于：所述的筒状基体采用网状玻璃碳制成。
6.根据权利要求1所述的髌股关节置换系统，其特征在于：所述的髌股关节假体采用含氧化层锆铌合金制作而成。
7.根据权利要求1所述的髌股关节置换系统，其特征在于：所述的仿生骨小梁结构为孔直径在0.42mm～0.48mm范围，网丝直径在0.32mm～0.38mm范围的多孔丝网结构。
8.根据权利要求1所述的髌股关节置换系统，其特征在于：所述的第一连接柱(3)、第二连接柱(4)以及第三连接柱(5)的连线成等边三角形。
9.根据权利要求1所述的髌股关节置换系统，其特征在于：所述的关节面(1)的粗糙度小于0.1。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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