CN2902227Y - 颌面人工关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种颌面人工关节，关节本体和人的颌面相吻合，关节本体上端形成关节球头，关节本体上设有至少一个供生物钛钉穿设固定的固定孔和至少一个供生物钛钉可滑动穿设固定的可滑动固定孔。本例安装方便、强度高不易断裂，同时具有良好的耐腐蚀、抗氧化性能；化学性能稳定、对组织无刺激，植入人体后，又有良好的生物相容性，可以替代现有的下颌骨修复术中大量使用的下颌骨重建板，降低患者使用过程中断裂的风险。

Description

颌面人工关节

技术领域

本实用新型涉及一种用于人工假体置换领域的人工关节，尤其是一种颌面人工关节。

背景技术

下颌骨缺损、缺失是当今临床经常遇到的问题。多见于外伤、肿瘤等手术截骨造成的下颌骨缺损、缺失。下颌骨修复对于恢复患者的咀嚼功能，提高其生活质量有重要的意义。近年来，虽然此类修复术多采用下颌骨重建板，包括瑞士AO、德国Martin、德国Medicon、美国Ostemed等公司均开发了下颌骨重建板作为进行此类手术的针对性产品。下颌骨重建术越来越受到人们关注。但是，此类重建板存在着较大的断裂风险性。近年来，因下颌骨修复导致的医疗事故多是由此类重建板的强度不够导致断裂所致。

作为可承力的硬组织替换材料，除应具备良好的力学性能外，还要具有长期有效地与活体组织形成牢固、稳定的固位，这是实现替换修复功能的根本保障。生物医用钛及钛合金植入材料因其具有满足临床医学要求的力学性能，同时具有良好的生物相容性和抗腐蚀性能，已长期在临床上被广泛用作各种矫形修复体，是植入体中最常见的金属材料之一。

再，目前可承力的硬组织替换材料如人工关节置换领域，国内外普遍采用的制造方法是精密铸造法。即首先制作三维蜡型，翻制精密模壳，将熔融的液态钛熔液注入模壳内，待其冷却凝固后，取出制得人工关节半成品，再进行一系列的表面处理后制得人工关节成品。

但是，精密铸造方法的缺点也十分突出：

1.对生产设备要求高。钛是一种非常活泼的金属，在高温状态下极易与大气中的氧气发生反应，生成TiO₂等杂质。所以，熔化浇铸过程需要在高真空状态完成。

2.铸件内部组织疏松，导致强度、韧性降低，脆性增加，使材料的力学性能恶化。因为无法避免在凝固过程中由于体积收缩造成的组织缩松、缩孔等缺陷。

3.表面处理困难。铸件虽然可以得到复杂的造型，但是，无法避免金属熔液与模壳发生反应，导致表面处理困难，远远达不到临床医学的要求。

中国专利《CN1326724钛合金人工关节精密模锻制造方法》，采用精密模锻制造方法，锻造制得钛合金人工关节。此法虽然可以消除因铸造导致的如强度降低、表面处理困难等不足，但是，同样需要再高温下反复加热、锻打。工艺复杂，产品质量不易控制。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种颌面人工关节，该颌面人工关节安装方便、强度高不易断裂，同时具有良好的耐腐蚀、抗氧化性能；化学性能稳定、对组织无刺激，植入人体后，又有良好的生物相容性，可以替代现有的下颌骨修复术中大量使用的下颌骨重建板，降低患者使用过程中断裂的风险。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种颌面人工关节，关节本体和人的颌面相吻合，关节本体上端形成关节球头，关节本体上设有至少一个供生物钛钉穿设固定的固定孔和至少一个供生物钛钉可滑动穿设固定的可滑动固定孔。

关节本体上端一体形成关节球头。

可滑动固定孔呈长条形，其长度大于生物钛钉的直径。

可滑动固定孔从关节本体上端到下端呈长条形。

固定孔呈圆形与生物钛钉直径相吻合。

关节本体和关节球头由医用级纯钛制成。

本实用新型可采用计算机辅助设计制造(CAD/CAM)技术，以及数控精密机械加工的方法，利用数控加工中心(CNC)和数控铣床，一次性铣切加工出连体式关节球头和关节本体。

本实用新型的有益效果是：

1.选材合理。生物医用钛及钛合金具有比强度高、比重轻、导热系数小、生物相容性和抗腐蚀性好等特点，是当今医学生物工程中不可缺少的金属材料，在临床上被广泛用作各种矫形修复体，是植入体中最常见的金属材料之一。

2.本例采用优化加工方法，缩短加工周期。其用计算机辅助设计制造(CAD/CAM)，数控加工(CNC)方法，实现快速设计制造，同时避免因精密铸造和精密模锻加工方法造成的材料力学性能恶化、表面处理困难等临床医学棘手问题。

3.产品物理化学性能良好，风险更小。连体式纯钛颌面人工关节，结合了现有产品(重建板和人工关节)的特点，即具有重建板手术固定方便和人工关节对恢复患者运动功能等两大优点，具有良好的力学性能和良好的耐腐蚀、抗氧化性能；化学性能稳定、对组织无刺激，植入人体后，又有良好的生物相容性。降低手术及患者使用过程中断裂的风险，可以最大限度的恢复患者咀嚼功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型的示意图；

图2为图1的仰视图，仰视图中含固定孔示意图；

图3为本实用新型成对使用示意图。

具体实施方式

实施例：一种颌面人工关节，关节本体和人的颌面相吻合，关节本体上端形成关节球头1，关节本体上设有至少一个供生物钛钉穿设固定的固定孔2和至少一个供生物钛钉可滑动穿设固定的可滑动固定孔3。

关节本体上端一体形成关节球头1。

可滑动固定孔3呈长条形，其长度大于生物钛钉的直径。

可滑动固定孔3从关节本体上端到下端呈长条形。

固定孔2呈圆形与生物钛钉直径相吻合。

关节本体和关节球头由医用级纯钛制成。

本实用新型采用计算机辅助设计制造(CAD/CAM)技术，以及数控精密机械加工的方法，利用数控加工中心(CNC)和数控铣床，一次性铣切加工出连体式关节球头和关节本体。

基本过程如下：

1.取经检验合格的医用纯钛棒料，根据实际要求截断成相应的长度尺寸。

2.根据计算机辅助设计(CAD)三维模型，数据转换成加工中心指令，在数控加工中心(CNC)输入相关数据，一次性铣切出连体式直型关节球头及关节本体。

3.将关节本体放入固定的弯曲模中，弯曲定型。

4.在数控钻床上定位后，逐个钻出符合精度的固定孔和可滑动固定孔。

5.最后打磨、精抛光、清洗等表面处理工序过程，直到达到表面光洁度和尺寸要求。

具体制造实施过程为：

1.经检验合格的纯钛棒料，用剪棒机截取直径为Φ8.00mm，长度为117.0±5.0mm。

2.根据三维模型，在数控加工中心输入加工程序，一次性铣切出关节球头和关节本体。人工关节球头及关节本体的总长度为117.0±5.0mm；球头直径为Φ8.00±0.50mm。

3.将关节本体放入弯曲模中，弯曲定型。

4.将关节本体放入数控钻床的定位夹具中，选用直径Φ3.0mm的钻头，逐个钻孔，最后扩孔，得到直径为Φ3.0±0.05mm固定孔，再可滑动固定孔左右直径适当加长，便于生物钛钉滑动调节固定。

5.用1000#耐磨水砂纸去除毛刺，在精抛机上进行抛光，清洗后即得长度为117.0mm，固定孔和可滑动固定孔直径为Φ3.0mm的连体式纯钛颌面人工关节成品(其中可滑动固定孔直径左右适当加长、以便生物钛钉适当滑动调节)。

本例中医用级纯钛的力学性能应达到下列要求：抗拉强度σ_b≥370MPa；屈服强度σ₀₂≥250MPa；延伸率δ≥15％；Ψ≥25％。杂质元素(重量)含量应达到下列要求：Fe≤0.3％；0≤0.25％；C≤0.10％；N≤0.05％；H≤0.10％。

本例中球头及关节本体的总长度可为97±5mm、117±5mm、137±5mm、157±5mm，分左、右颌面关节，共两类，八种规格。

本实用新型的使用过程：

1.临床医生仔细诊断患者X底片或者CT扫描底片，确定手术方案；

2.切开下颌骨软组织，清除受损部位(如肿瘤切除)；

3.打开包装，取出合适规格的产品，根据实际情况略加塑性或直接使用；

4.用生物钛钉将纯钛颌面人工关节固定在患者下颌骨上，即生物钛钉在固定孔中位置固定而直接固定于下颌骨上，生物钛钉在可滑动固定孔中可有限地调整适当位置再直接固定于下颌骨上；

5.关节复位，缝合软组织。

Claims (6)

1.一种颌面人工关节，其特征是：关节本体和人的颌面相吻合，关节本体上端形成关节球头，关节本体上设有至少一个供生物钛钉穿设固定的固定孔和至少一个供生物钛钉可滑动穿设固定的可滑动固定孔。

2.根据权利要求1所述的颌面人工关节，其特征是：关节本体上端一体形成关节球头。

3.根据权利要求1所述的颌面人工关节，其特征是：可滑动固定孔呈长条形，其长度大于生物钛钉的直径。

4.根据权利要求1或3所述的颌面人工关节，其特征是：可滑动固定孔从关节本体上端到下端呈长条形。

5.根据权利要求1所述的颌面人工关节，其特征是：固定孔呈圆形与生物钛钉直径相吻合。

6.根据权利要求1所述的颌面人工关节，其特征是：关节本体和关节球头由医用级纯钛制成。

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