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CN101843533A - 骨小梁微孔表面人工髋关节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种骨小梁微孔表面人工髋关节，用于解决现有人工髋关节存在的晚期髋臼或股骨柄因松动、下沉而导致二次手术翻修的问题而设计；其包括一股骨柄体，该股骨柄体的上端设有柄颈，该柄颈上套接有臼衬，该臼衬外套接有股骨球头，该股骨球头外套接有髋臼杯，所述股骨柄体和髋臼杯外表面中的至少一个成形有骨小梁微孔层；本发明的人工髋关节植入人体后，能够从而实现假体与自然骨的一体化固定，有效地增强固定效果，能够长期防止关节假体的松动和下沉，延长使用寿命。

Description

骨小梁微孔表面人工髋关节
技术领域
本发明涉及一种人工髋关节，尤其涉及一种在外科关节置换手术中使用的表面具有骨小梁微孔层的人工髋关节，属于医疗器械技术领域。
背景技术
目前，人工髋关节置换手术，已成为医学界治疗髋关节致残类疾病普遍采用的一种唯一有效的方法，在这种手术中，术后关节植入的髋臼和股骨柄与自然骨之间的固定效果是决定人工关节使用寿命的关键。现在常用的固定方法有两种，一种是适用于高龄患者的骨水泥固定技术，另一种是适用于年青患者的生物固定技术。其中，一般的生物固定技术通过小球粒烧结或钛丝编织等方法，在髋臼和股骨柄上形成微孔表面层，为骨细胞的长入创造条件，然而，这种微孔层的孔隙率低，仅有10-20％，骨细胞长入量少而细微。此外，近年来还大量采用在髋臼和股骨柄表面喷涂钛粉或喷涂羟基磷灰石的方式，通过钛粉或羟基磷灰石诱导骨细胞长入，而附着于假体的粗糙表面上实现固定。上述各种生物固定方法，经多年临床证实，经常出现因晚期髋臼或股骨柄的松动、下沉而导致二次手术翻修，给患者带来麻烦和痛苦。
骨小梁是骨皮质在松质骨内的延伸部分，即骨小梁与骨皮质相连接，在皮质骨中形成不规则立体网状结构，如丝瓜络样或海绵状，在网络之间形成无数相互贯通的微孔，这些微孔起着支撑作用，为软组织和血管化提供生长空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种骨小梁微孔表面人工髋关节，该人工髋关节能够实现假体与自然骨的一体化固定，防止假体的松动和下沉。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的骨小梁微孔表面人工髋关节，包括一股骨柄体，该股骨柄体的上端设有柄颈，该柄颈上套接有股骨球头，该股骨球头外套接有臼衬，该臼衬外套接有髋臼杯，所述股骨柄体和髋臼杯外表面中的至少一个成形有骨小梁微孔层。
其中，所述骨小梁微孔层的外表面设有羟基磷灰石涂层或者钛粉层。
进一步，所述骨小梁微孔层的外表面和内腔表面设有羟基磷灰石涂层或者钛粉层。
所述骨小梁微孔层的厚度为0.5--10mm。
所述骨小梁微孔层呈丝瓜络状，由金属棒规则和/或不规则相互交织连接构成。
所述金属棒的粗度或直径为0.1--3mm。
所述金属棒的材质为钛合金或钴合金。
所述股骨柄体的上部呈近三角体形、下部呈锥体形，所述股骨柄体上部由上向下呈锥形过度，由外侧向内侧呈锥形过度，股骨柄体上部内侧呈内圆弧形；股骨柄体外侧呈直线形。
所述股骨柄体外表面的骨小梁微孔层设置在柄体上部的外表面、或设置在整个柄体的外表面。
本发明提供的骨小梁微孔表面人工髋关节，是在现有人工髋关节假体的股骨柄体和髋臼杯外表面设置骨小梁微孔层，该骨小梁微孔层呈丝瓜络状，由金属棒规则或不规则相互交织连接构成，形成类似于骨小梁的结构特征，孔隙率达到50-80％，强度处于皮质骨与松质骨之间；在本发明的人工髋关节植入人体后，人体自然骨生出的骨细胞会长入微孔层内，在微孔层内相互交织，环绕闭锁，且伴随软组织长入和血管化发生，形成新的骨小梁，使自然骨与假体长在一起，从而实现假体与自然骨的一体化固定，有效地增强固定效果，能够长期防止关节假体的松动和下沉，延长使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明骨小梁微孔表面人工髋关节的示意图；
图2是本发明骨小梁微孔表面人工髋关节的股骨柄体、柄颈、股骨球头与髋臼的组合剖视图；
图3是图2所示股骨柄体和柄颈的结构示意图；
图4是图2所示股骨球头的剖视图；
图5是图2所示髋臼杯的剖视图；
图6是图2所示髋臼衬的剖视图；
图7是图1所示骨小梁微孔层的A部放大示意图；
图8是图2所示骨小梁微孔层的B部放大示意图；
图9是本发明骨小梁微孔表面人工髋关节的骨小梁微孔层的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的骨小梁微孔表面人工髋关节的较佳实施例，如图1所述，所述人工髋关节包括一股骨柄体10，如图2所示，该股骨柄体10的上端设有柄颈20，该柄颈20一端上套接有股骨球头30，该股骨球头30外套接有髋臼40。本发明人工髋关节用于替代损坏的人体髋关节，如图1所示，使用时，所述人工髋关节植入人体髋关节部位，用所述股骨柄体10的下端插入人体股骨髓腔中，直至所述股骨柄体10与所述人体股骨髓腔契合，所述髋臼40植入人体髋臼窝内。
如图3所示，所述股骨柄体10上部呈三角体形、下部呈锥体形，该股骨柄体10的形状与人体股骨髓腔空间的形状相吻合，方便股骨柄体10插入股骨髓腔内；所述股骨柄体10的上部内侧向内延伸形成柄颈20，股骨柄体10上部由上向下截面积逐渐变小，用以防止股骨柄体10下沉；股骨柄体10上部由外侧15向内侧16呈截面积逐渐变小，用以防止股骨柄体10内翻；所述股骨柄体10上部内侧呈内圆弧形，股骨柄体10外侧呈直线形，与人体股骨髓腔的生理形状相吻合，以利于股骨柄体10植入人体股骨髓腔内。
所述股骨球头30具有圆台形槽，套接在所述柄颈20的圆台形端部外面，如图4所示，该股骨球头30的圆台形槽及柄颈20的圆台形端部，其小直径端设置在远股骨柄体10端，大直径端设置在近股骨柄体10端，使得股骨球头30与柄颈20套接后，在人体重量的压力下，越压越紧不会脱落。
如图2所示，所述髋臼40由半球形金属髋臼杯41和套在髋臼杯41内的聚乙烯臼衬42组成，如图6所示，该臼衬42内具有与股骨球头30相适配的球形槽，臼衬42套接在股骨球头30外，股骨球头30可以在臼衬42内自由转动，实现人体髋关节活动功能；如图5所示，髋臼杯41的外表面均设有通孔45，用以与螺钉连接辅助固定髋臼40。
所述股骨柄体10和髋臼杯41外表面一体成形有骨小梁微孔层50，该骨小梁微孔层50的厚度为0.5--10mm，以3mm为最优值；股骨柄体10外表面的骨小梁微孔层50可以设置在股骨柄体10上部的外表面，如图3所示；也可以设置在整个股骨柄体10的外表面；如图7、图8、图9所示，该骨小梁微孔层50呈丝瓜络状，由粗度或直径为0.1--3mm的钛合金或钴合金金属棒规则和/或不规则地相互交织连接构成，其中，金属棒的粗度或直径最佳值为0.5mm，形成类似骨小梁的结构特征，孔隙率达到50-80％，强度处于皮质骨与松质骨之间；在本发明的人工髋关节植入人体后，人体自然骨生出的骨细胞，会通过骨小梁微孔层50的微孔长入微孔层50内腔，在微孔层50内相互交织，环绕闭锁，且伴随微细血管的长入供血形成新的骨小梁，组织长入、软组织吸附和血管化发生，使自然骨与假体长在一起，从而实现假体与自然骨的一体化固定，有效地增强固定效果，能够长期防止关节假体的松动和下沉，延长使用寿命。
作为对本发明的进一步改进，所述骨小梁微孔层50的外表面设有羟基磷灰石涂层，或者在骨小梁微孔层50的外表面和内腔表面均设有羟基磷灰石涂层(图中未示出)；羟基磷灰石涂层的主要成分是Ca和P，与人体骨质的成分一致，在新骨的生成过程中，一方面，具有成骨作用，可以为新骨的生成提供Ca离子和P离子，促进和提高新骨的生成速度，另一方面，具有诱导新骨生成作用，可以诱导新骨向人工髋关节表面涂层生长，从而促进新骨与假体的结合，进一步增强自然骨与人工髋关节界面的结合强度，提高了人工髋关节的固定强度和使用寿命。
本发明提供的骨小梁微孔表面人工髋关节，是在现有人工髋关节假体的股骨柄体和髋臼杯外表面设置骨小梁微孔层，该骨小梁微孔层呈丝瓜络状，由金属棒规则或不规则相互交织连接构成，形成类似于骨小梁的结构特征，孔隙率达到50-80％，强度处于皮质骨与松质骨之间；在本发明的人工髋关节植入人体后，人体自然骨生出的骨细胞，会通过骨小梁微孔层表面的微孔长入微孔内腔，在微孔层内相互交织，环绕闭锁，且伴随微细血管的长入供血形成新的骨小梁，组织长入、软组织吸附和血管化发生，使自然骨与假体长在一起，从而实现假体与自然骨的一体化固定，有效地增强固定效果，能够长期防止关节假体的松动和下沉，延长使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种骨小梁微孔表面人工髋关节，包括一股骨柄体，该股骨柄体的上端设有柄颈，该柄颈上套接有股骨球头，该股骨球头外套接有臼衬，该臼衬外套接有髋臼杯，其特征在于，所述股骨柄体和髋臼杯外表面中的至少一个成形有骨小梁微孔层。
2.根据权利要求1所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述骨小梁微孔层的外表面设有羟基磷灰石涂层或者钛粉层。
3.根据权利要求1所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述骨小梁微孔层的外表面和内腔表面设有羟基磷灰石涂层或者钛粉层。
4.根据权利要求1所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述骨小梁微孔层的厚度为0.5--10mm。
5.根据权利要求1-4任一所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述骨小梁微孔层呈丝瓜络状，由金属棒规则和/或不规则相互交织连接构成。
6.根据权利要求1所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述金属棒的粗度或直径为0.1-3mm。
7.根据权利要求1所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述金属棒的材质为钛合金或钴合金。
8.根据权利要求1所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述股骨柄体的上部呈近三角体形、下部呈锥体形，所述股骨柄体上部由上向下呈锥形过度，由外侧向内侧呈锥形过度，股骨柄体上部内侧呈内圆弧形；股骨柄体外侧呈直线形。
9.根据权利要求1所述的骨小梁微孔表面人工髋关节，其特征在于，所述股骨柄体外表面的骨小梁微孔层设置在柄体上部的外表面、或设置在整个柄体的外表面。
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