CN204863564U

CN204863564U - 一种全有机高分子材料踝关节假体

Info

Publication number: CN204863564U
Application number: CN201520654993.4U
Authority: CN
Inventors: 朱健; 徐龙伟
Original assignee: Jiangsu Okani Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Zhongke Biomedical Material Co., Ltd.
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2025-08-27

Abstract

本实用新型涉及一种全有机高分子材料踝关节假体，包括胫骨托假体、胫骨垫和踝骨假体，所述胫骨托假体与所述胫骨垫连接，所述胫骨垫与所述踝骨假体连接，所述胫骨托假体和所述踝骨假体均由聚醚醚酮(PEEK)或其衍生物构成；所述胫骨垫由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成。本实用新型假体的内植物部件由高分子材料组成，降低了金属腐蚀和金属可能引起的过敏、毒性问题；本实用新型的PEEK材料的弹性模量与自然骨匹配，减轻了应力遮挡问题；本实用新型假体对关节软骨的滑动摩擦面降低了磨损问题。

Description

一种全有机高分子材料踝关节假体

技术领域

本实用新型涉及一种医疗康复器械，更具体地，涉及一种全有机高分子材料踝关节假体。

背景技术

全踝关节置换术和髋关节和膝关节都是用来减轻骨关节炎患者疼痛和保留自然踝关节的运动(YuJJ,SheskierS.Totalanklereplacement--evolutionofthetechnologyandfutureapplications.BullHospJtDis(2013).2014；72(1):120-8)。但是全踝关节置换术相对髋关节或膝关节的治疗还很不成熟。髋关节和膝关节置换术已经发展到能够长期缓解疼痛并改善功能，但无论是踝关节融合术还是踝关节置换术都没有长期好的效果。早期采取高度受限的骨水泥假体的踝关节置换术由于无法接受的高失效率和并发症而停止使用。虽然融合术仍然是治疗终末期踝关节炎的“金标准”，但邻近关节的退化和减少步态效率，导致了踝关节置换术的兴趣死灰复燃。新型人工踝关节假体的病人有82％感到优秀或良好的长期效果，而这样的效果对于踝关节融合的病人来说只有72％(YuJJ,SheskierS.Totalanklereplacement--evolutionofthetechnologyandfutureapplications.BullHospJtDis(2013).2014；72(1):120-8)。全踝关节置换术已成为一个治疗踝关节炎可行的选择手术，并逐渐得到更多的应用。

早期的踝关节替换假体由一个聚乙烯胫骨部件和金属距骨构件组成，用聚乙烯胫骨部件通过骨水泥和骨头直接固定(GougouliasNE,KhannaA,MaffulliN.Historyandevolutionintotalanklearthroplasty.BrMedBull.2009；89:111-51.WithPermission)。下一代的发展包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)组件固定至胫骨托，设计从全约束变为半约束(例如Agility假体)。所述Buechel-Pappas(BP)假体和斯堪的纳维亚全踝关节置换(STAR)都包含一个可滑动的超高分子量聚乙烯衬垫(三个部件)，其允许在超高分子量聚乙烯部件的任一侧(胫骨和距骨)滑动。骨水泥固定被逐渐舍弃，而改为生物型固定。

目前所用的踝关节假体采用的材料包括金属(CoCrMo或者Ti合金)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。目前踝关节假体还有很多临床问题(PappasMJ,BuechelFFSr.Failuremodesofcurrenttotalanklereplacementsystems.ClinPodiatrMedSurg.2013Apr；30(2):123-43.doi:10.1016/j.cpm.2012.10.002.Review)。在一项Meta-分析中，Haddad等(HaddadSL,CoetzeeJC,EstokR,FahrbachK,BanelD,NalysnykL.Intermediateandlong-termoutcomesoftotalanklearthroplastyandanklearthrodesis.Asystematicreviewoftheliterature.JBoneJointSurgAm.2007Sep；89(9):1899-905.Review)发现了全踝关节置换术5年和10年的生存率分别为78％和77％。7％的翻修率中有松动下沉的占病例的绝大多数(28％)。目前髋、膝关节中普遍存在的问题在踝关节假体上也应该存在，包括可能对金属敏感的病人；假体的磨损(ReindersJ,vonStillfriedF,AltanE,SonntagR,HeitzmannDW,KretzerJP.Force-controlleddynamicweartestingoftotalanklereplacements.ActaBiomater.2015Jan；12:332-40.doi:10.1016/j.actbio.2014.10.036.Epub2014Oct31)，假体的无菌松动(McInnesKA,YoungerAS,OxlandTR.Initialinstabilityintotalanklereplacement:acadavericbiomechanicalinvestigationoftheSTARandagilityprostheses.JBoneJointSurgAm.2014Sep3；96(17):e147.doi:10.2106/JBJS.L.01690)和应力遮挡(BouguechaA,WeigelN,BehrensBA,Stukenborg-ColsmanC,WaizyH.Numericalsimulationofstrain-adaptiveboneremodellingintheanklejoint.BiomedEngOnline.2011Jul5；10:58.doi:10.1186/1475-925X-10-58)。

因此，一种克服上述缺陷的新的人工踝关节是期望的。

实用新型内容

针对上述所要解决的技术问题，本实用新型的目的是提供一种全有机高分子材料踝关节假体。

为了实现上述实用新型，本实用新型采用如下技术方案：

一种全有机高分子材料踝关节假体，包括胫骨托假体、胫骨垫和踝骨假体，所述胫骨托假体与所述胫骨垫连接，所述胫骨垫与所述踝骨假体连接，其中：

所述胫骨托假体由上部直立的突起和下部连接部分组成，所述下部连接部分的上部为平面，所述直立的突起设置在所述平面上，所述胫骨托假体的与所述胫骨垫配合连接的端面内凹，所述胫骨托假体的内部向下延伸有突出的嵴，所述嵴至少部分地包围所述胫骨垫；

所述胫骨垫与所述胫骨托假体连接的端面外凸，所述胫骨垫的外凸端面与所述胫骨托假体的内凹端面相匹配，所述胫骨垫的下部与所述踝骨假体连接的端面为凹弧形滑动面；

所述踝骨假体的上部与所述胫骨垫连接的端面为凸弧形滑动面，所述凸弧形滑动面与所述凹弧形滑动面相匹配，所述踝骨假体的上部与所述胫骨垫连接的端面呈波浪形形状，所述踝骨假体的下部设置有三条突出的嵴；

所述胫骨托假体和所述踝骨假体均由聚醚醚酮或其衍生物构成；所述胫骨垫由超高分子量聚乙烯构成。

进一步地，所述胫骨托假体与所述胫骨垫之间为组配式连接。

进一步地，所述胫骨垫与所述踝骨假体连接组成关节面。

进一步地，所述胫骨托假体的近端为毛糙或多孔层。

进一步地，所述踝骨假体的远端为毛糙或多孔层。

进一步地，所述毛糙或多孔层的厚度为0.5-1.0毫米。

进一步地，所述毛糙或多孔层由生物相容性金属或其合金构成。

进一步地，所述生物相容性金属或其合金包括钴铬钼合金、钛或钛合金、钽或钽合金、不锈钢和锆铌合金。

进一步地，所述生物相容性金属或其合金为钛或钛合金。

进一步地，所述三条突出的嵴呈三角形排列。

由于采用以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型提供的踝关节假体的内植物部件由高分子材料组成，从而降低金属腐蚀和金属可能引起的过敏、毒性问题；

2)本实用新型中的聚醚醚酮(PEEK)材料的弹性模量与自然骨相匹配，减轻了应力遮挡问题；

3)本实用新型中的PEEK假体降低了关节软骨的滑动摩擦面的磨损问题；

附图说明

图1为本实用新型提供的踝关节假体的结构示意图。

附图标记说明

1胫骨托假体、11平面、12突起、13嵴、2胫骨垫、21凹弧形滑动面、3踝骨假体、31凸弧形滑动面、32嵴、33嵴、34嵴

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的一种全有机高分子材料踝关节假体，包括胫骨托假体1、胫骨垫2和踝骨假体3，胫骨托假体1与胫骨垫2连接，胫骨垫2与踝骨假体3连接，胫骨托假体1和踝骨假体3均由聚醚醚酮(PEEK)或其衍生物构成；胫骨垫2由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成。

再次参照图1，如图所示，胫骨托假体1由上部直立的突起12和下部连接部分组成，下部连接部分的上部为平面11，直立的突起12设置在平面11上，胫骨托假体1的与胫骨垫2配合连接的端面内凹，胫骨托假体1的内部向下延伸有突出的嵴13，嵴13至少部分地包围胫骨垫2；胫骨垫2与胫骨托假体1连接的端面外凸，胫骨垫2的外凸端面与胫骨托假体1的内凹端面相匹配，胫骨垫2的下部与踝骨假体3连接的端面为凹弧形滑动面21；踝骨假体3的上部与胫骨垫2连接的端面为凸弧形滑动面31，凸弧形滑动面31与凹弧形滑动面21相匹配，踝骨假体3的上部与胫骨垫2连接的端面呈波浪形形状，踝骨假体3的下部设置有三条突出的嵴32、33、34；三条突出的嵴32、33、34呈三角形排列。

在上述技术方案中，胫骨托假体1与胫骨垫2之间为组配式连接。

在上述技术方案中，胫骨垫2与踝骨假体3连接组成关节面。

在上述技术方案中，胫骨托假体1的近端为毛糙或多孔层；踝骨假体3的远端为毛糙或多孔层。

在上述技术方案中，毛糙或多孔层的厚度为0.5-1.0毫米。

在上述技术方案中，毛糙或多孔层由生物相容性金属或其合金；生物相容性金属或其合金包括钴铬钼合金、钛或钛合金、钽或钽合金、不锈钢和锆铌合金；生物相容性金属或其合金优选为钛或钛合金。

本实用新型首次提出由聚醚醚酮(PEEK)或其衍生物组成的踝关节假体系统。本实用新型的踝关节假体结构由于创造性地采用了PEEK或其衍生物材料，使得PEEK对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的摩擦学特性有了改进，提高了急案关节置换的临床使用。在本实用新型中，通过PEEK和高分子量聚乙烯(UHMWPE)滑动面的匹配，减少了磨损，增加了PEEK对人体踝关节的缓冲，降低了表面的接触压力，进一步减少了对关节滑动面的磨损，再加上PEEK假体能够将负荷有效传导至骨头，从而减少了应力遮挡。

另外，本实用新型由于减少了金属材料使用所造成的临床问题，例如，金属离子的敏感、毒性、假性肿瘤等问题。由于PEEK材料的弹性模量(3GPa)远远低于金属的弹性模量(200GPa)，而且和骨的弹性模量(0.8～17GPa)基本一致，所以，采用PEEK材料可以降低骨的应力遮挡，避免骨吸收，从而达到长期良好的骨保留的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。

Claims

1.一种全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，包括胫骨托假体、胫骨垫和踝骨假体，所述胫骨托假体与所述胫骨垫连接，所述胫骨垫与所述踝骨假体连接，其中：

2.根据权利要求1所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述胫骨托假体与所述胫骨垫之间为组配式连接。

3.根据权利要求1所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述胫骨垫与所述踝骨假体连接组成关节面。

4.根据权利要求1所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述胫骨托假体的近端为毛糙或多孔层。

5.根据权利要求1所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述踝骨假体的远端为毛糙或多孔层。

6.根据权利要求4或5所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述毛糙或多孔层的厚度为0.5-1.0毫米。

7.根据权利要求6所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述毛糙或多孔层由生物相容性金属或其合金构成。

8.根据权利要求7所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述生物相容性金属或其合金包括钴铬钼合金、钛或钛合金、钽或钽合金、不锈钢和锆铌合金。

9.根据权利要求8所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述生物相容性金属或其合金为钛或钛合金。

10.根据权利要求1所述的全有机高分子材料踝关节假体，其特征在于，所述三条突出的嵴呈三角形排列。