一種仿生髖關節制造技術

本發明專利技術涉及一種仿生髖關節。它包括有股骨柄（1）、股骨頸（2）和連接螺釘（3）；所述連接螺釘（3）將所述股骨柄（1）和所述股骨頸（2）連接為一整體；所述股骨柄（1）的中部外表設置有采用多級孔材料制成的附著層（8），該附著層（8）為條狀，且呈連續螺旋狀環繞分布于股骨柄（1）中部；所述股骨柄（1）中部上端靠近所述股骨頸（2）的一側設置有錐形凸起（9）；所述股骨柄（1）的下部末端設置為叉形（10）。本發明專利技術整體連接穩定性和生物相容性較高，結構設計更為優化，便于植入。

Bionic hip joint

The invention relates to a bionic hip joint. It includes a femoral stem (1), femoral neck (2) and connecting screws (3); the connecting screw (3) of the femoral stem (1) and the femoral neck (2) connected as a whole; the femoral stem (1) of the middle surface is arranged with adhesive layer made of hierarchical porous materials (8), the adhesion layer (8) for the strip, and a continuous spiral around the femoral stem (1) distributed in the middle; the femoral stem (1) near the middle upper end of the femoral neck (2) is arranged on one side of the convex cone (9); the femoral stem (1) the lower end of the set for the fork shape (10). The invention has the advantages of high overall connection stability and biocompatibility, better structural design and easy implantation.

【技術實現步驟摘要】
一種仿生髖關節
本專利技術涉及人體關節置換，尤其涉及一種仿生髖關節。
技術介紹
目前，現有的髖關節植入假體結構設計多樣，個別設計尤為復雜，組成部件較多，置換手術時間長效率低。此外，與人體組織間連接穩定性不高，植入后極易松動、脫落，生物相容性較差，人體組織易產生排斥，使用壽命較短等問題，也是作為外部植入假體所要解決的共性難題，這些問題單純依靠優化結構設計難以全部實現。多孔材料具有相對密度低、比強度高、比表面積高、重量輕、滲透性好等特性，在化工、醫藥等諸多領域具有廣泛的應用。在多孔材料中，多級孔材料由于其獨特的性能，得到了越來越多的關注。多級孔材料同時具有各級孔的優勢，又同時具有單一孔的材料所不具備的優勢，比如，具有三維有序的大孔(孔徑＞50nm)—介孔(2nm＜孔徑＜50nm)—微孔(孔徑＜2nm)結構的分子篩，結合了多級孔道結構及分子篩納米晶兩者的優勢，賦予了分子篩更開放的三維孔道結構，同時納米分子篩晶體大大縮短了物質傳輸路徑，有效地提高了所得分子篩的物化活性；具有分級結構介孔－大孔的SiO2材料可作為固載生物分子，如固載溶菌酶的客體材料，具有很高的吸附速率和很大的酶固載量。然而，目前的人工關節假體中采用的多孔結構大多為單一孔材料，而關于選用多級孔材料的報道更是十分有限。這可能主要是由于現有的多孔材料本身也存在著伴隨著孔隙率的提高，結構力學強度會顯著下降，因此孔隙率普遍偏低，貫通性較低，不利于人體組織內物質的高效交換，生物相容性不佳，自重較重，術后人體感受不佳，以及空隙分布不均導致力學強度、彈性模量等不均勻分布，造成了質量隱患等缺陷。如CN201210185031公開了一種多級(微米/納米)孔結構的仿生人工骨的制備方法，然而采用該方法得到的三維多級孔結構，由于其孔結構的隨機性、不規則性，仍然不能滿足仿生人工骨的功能要求。此外，作為應用于仿生人工骨的多級孔材料，需要材料本身均勻，即孔徑大小、孔的分布均勻，以使得性能均勻一致，但實際上，有很多多級孔材料達不到該要求，其均勻性不足；盡管有的材料自稱達到了較高的均勻性，但其均勻性仍是大體積尺度下的均勻性，若用小體積尺度進行衡量比較，比如在材料上任取多塊體積不大于一立方厘米的三維體，分別測其質量，其不均勻程度差異仍然非常大，因此造成多級孔材料的各種性能如力學強度、彈性模量等不均勻，從而嚴重影響其功能。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種仿生髖關節，其整體連接穩定性和生物相容性較高，結構設計更為優化，便于植入。本專利技術的目的通過以下技術方案實現：一種仿生髖關節，它包括有股骨柄和股骨頸，其特征在于：它還包括有連接螺釘；所述連接螺釘將所述股骨柄和所述股骨頸連接為一整體；所述股骨柄的中部外表設置有采用多級孔材料制成的附著層，該附著層為條狀，且呈連續螺旋狀環繞分布于股骨柄中部；所述股骨柄中部上端靠近所述股骨頸的一側設置有錐形凸起；所述股骨柄的下部末端設置為叉形。為滿足不同患者個性化需求，以達到最好的安裝位置要求，上述股骨頸的下部設為正柱體，上部設為偏置傾斜柱，且股骨頸下部上增設有通孔；上述股骨柄的頭部增設有L形截面，且L形截面的縱向面上增設有螺紋孔；上述連接螺釘穿過所述通孔并與所述螺紋孔配合連接。根據不同患者的情況，通過控制股骨頸上部的長度，以及股骨頸上下部之間的傾斜角度，即可使股骨頸具有許多種可變的規格，以適應不同患者的需求。其連接方式簡便可靠，防止了部件間的位置移動。為方便手術實施過程中產品的安裝定位，上述股骨柄的頭部上端增設有定位孔。為減小植入阻力而更便于植入操作，上述股骨柄的下部主體設為表面光滑的倒圓臺形結構，下部末端設置為叉形。作為進一步的選優，上述附著層所采用的上述多級孔材料，具體可由多級多孔材料構成，包括材料本體，本體是以材料孔徑大小進行分級的孔腔，及圍繞形成孔腔的腔壁構成，其孔腔呈均勻性分布，呈三維空間圍繞構成上級孔腔的腔壁上設置下級孔腔；各級孔腔均各自相互貫通且各級孔腔相互間也彼此貫通，孔腔呈均勻性分布是指各孔腔在多級孔材料上任意單位級體積下均呈均勻性分布。更具體地說，上述多級孔材料，上級孔腔的腔壁可以由下一級多孔材料構成，以使孔腔逐級分層，并合理布置孔腔的結構及孔徑大小；上級孔腔的腔壁還可以由其下級的多級多孔材料復合構成，或是由其下級的各級多孔材料復合構成，以使得材料滿足特定的功能需求。更具體地說，上述的多級孔材料，其本體內的每級多孔材料自為一連續結構體。且其每一級多孔材料的最大外邊界與整個材料本體的空間邊界相當。即每級多孔材料都可以作為一級獨立的多孔材料存在于本體中，且具有其獨自的物化性能。這樣的結構可以使得各級多孔材料的物化性能有所差異，在相對固定的材料整個空間中具有不同的物化性能，更好地滿足多方面的功能需求。更具體地說，上述單位級體積是指立方厘米級或立方毫米級或更小單位級體積。更具體地說，上述孔腔呈均勻性分布是指在該多級孔材料上任取的體積不大于1立方毫米的相同大小的三維體，它們質量基本相當。更具體地說，上述質量基本相當是指在多級孔材料上任取的多個體積不大于1立方毫米的相同大小的三維體，分別稱其質量，得到它們質量的平均值，而任一三維體質量相對于質量平均值的偏差絕對值不大于三維體質量平均值的4％。本專利技術中的上述多級孔材料，具體可采用常規醫用的金屬、合金和非金屬等材料制成。本專利技術具有以下的有益效果：(1)本專利技術提供了一種仿生髖關節，其結構中通過L形截面、連接螺釘和螺紋孔等部件的相互配合，既實現了股骨柄和股骨頸的連接固定，又限制了二者的位置關系變動，連接牢固可靠簡便；通過將其股骨柄的下部末端設為叉形，有效防止了柄體植入后的應力集中現象發生；其股骨柄中部上端設置的錐形凸起，防止了股骨柄與股骨之間的相對運動，結合更牢固。此外，它還使得股骨頸具有多種可變的規格，適應了不同患者的個性化需求。(2)其股骨柄中部外表設置的、呈連續螺旋狀環繞分布的條狀附著層由多級孔材料組成；該多級孔材料是三維貫通的(包括每級孔三維貫通，各級孔互相三維貫通)，其貫通性得到極大的改善，充分滿足了材料作為仿生人工骨的多種功能需求，例如，同時兼具良好的結構力學性能和較高的孔隙率，極大的減輕了結構自重，減輕了給人體帶來的負擔，增強了人體組織間物質的高效交換，大大加快了術后恢復期；其多級孔材料中的孔腔構成了多級空隙分布，且其總體分布方式近似部分人體組織，極大地降低了人體的排斥反應，以及由此帶來的不良感受；在植入后期，隨著人體組織生長進入各級空隙等部位，進而形成了多級長入穩固結構，極大地提升了結構的連接穩定性等。此外，分布于股骨柄中部外表呈連續螺旋狀環繞分布的條狀附著層，在植入前期增大了股骨柄和股骨之間摩擦力，防止了整體結構下沉旋轉，提高了與人體的連接穩定性。(3)本專利技術中還對多級孔材料的孔腔分布均勻提出了具體明確的度量方式，明確了是在較小單位級體積的尺度下來度量多級孔材料的孔分布均勻性，這樣的多級孔材料是高度均勻的，從而保證了多級孔材料的各種性能的均勻一致性，避免了選材的內部缺陷。附圖說明圖1為本專利技術實施例1中所述仿生髖關節的結構示意圖。圖2為本專利技術實施例2中所述仿生髖關節的結構示意圖。具體實施方式以本專利技術技術方案為前提，以下給出了其詳細的實施方式，但本專利技術的保護本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種仿生髖關節，它包括有股骨柄（1）和股骨頸（2），其特征在于：它還包括有連接螺釘（3）；所述連接螺釘（3）將所述股骨柄（1）和所述股骨頸（2）連接為一整體；所述股骨柄（1）的中部外表設置有采用多級孔材料制成的附著層（8），該附著層（8）為條狀，且呈連續螺旋狀環繞分布于股骨柄（1）中部；所述股骨柄（1）中部上端靠近所述股骨頸（2）的一側設置有錐形凸起（9）；所述股骨柄（1）的下部末端設置為叉形（10）。

【技術特征摘要】
1.一種仿生髖關節，它包括有股骨柄（1）和股骨頸（2），其特征在于：它還包括有連接螺釘（3）；所述連接螺釘（3）將所述股骨柄（1）和所述股骨頸（2）連接為一整體；所述股骨柄（1）的中部外表設置有采用多級孔材料制成的附著層（8），該附著層（8）為條狀，且呈連續螺旋狀環繞分布于股骨柄（1）中部；所述股骨柄（1）中部上端靠近所述股骨頸（2）的一側設置有錐形凸起（9）；所述股骨柄（1）的下部末端設置為叉形（10）。2.如權利要求1所述仿生髖關節，其特征在于：所述股骨頸（2）的下部設為正柱體，上部設為偏置傾斜柱，且股骨頸（2）下部上增設有通孔（4）；所述股骨柄（1）的頭部設置有L形截面（5），且L形截面（5）的縱向面上增設有螺紋孔（6）；所述連接螺釘（3）穿過所述通孔（4）并與所述螺紋孔（6）配合連接。3.如權利要求1或2所述仿生髖關節，其特征在于：所述股骨柄（1）的頭部上端增設有定位孔（7）。4.如權利要求1-3任一所述仿生髖關節，其特征在于：所述股骨柄（1）的下部主體設為表面光滑的倒圓臺形結構，下部末端設置為叉形（10）。5.如權利要求1-4任一所述仿生髖關節，其特征在于：所述多級孔材料，由多級多孔材料構成，包括材料本體，本體是以材料孔徑大小進行分級...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉雷，
申請(專利權)人：重慶潤澤醫藥有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶,50