表面微织构型人工膝关节半月板制造技术

本发明专利技术涉及一种表面微织构型人工膝关节半月板，在人工膝关节半月板的承载表面制作微织构阵列，所述微织构阵列分布在人工膝关节半月板与人工膝关节股骨髁的接触区域上。本发明专利技术可改善膝关节表面部分区域的应力集中现象；减小人工膝关节半月板与人工膝关节股骨髁间的摩擦，以及因摩擦所产生的振动与异响的发生；降低人工膝关节摩擦副所产生的磨粒扩散，提高人工膝关节的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表面微织构型人工膝关节半月板，属于医学技术、骨外科植入物领域。
技术介绍
随着人体的衰老以及各种关节疾病或创伤对人体关节的影响，造成了关节运动副局部或全部损坏，导致病患行动不便，甚至关节功能完全失效。对于该问题，现代医学中主要借助人工关节植入物来替代缺损的人体天然关节，临床称为人工关节置换术。通过人工关节的置换不仅能够减轻和消除病人的疼痛，而且还能重建关节运动，帮助病患恢复正常活动能力，提高其生命质量。膝关节是人体结构和功能最为复杂的关节，其运动幅度大、承载受力大、使用频率高、伤病率高。由于膝关节在运动过程中既有滚动又有滑动，因此，假体表面达到持久的耐磨损尤为困难。现阶段，人工膝关节的主要问题在于人工膝关节股骨远端与人工膝关节半月板之间产生的摩擦磨损。人工膝关节半月板是人工膝关节中的重要组成部件，其主要作用为替代人体半月板，与人工胫骨基座形成运动承载面、最终与股骨髁假体组成人工膝关节。目前，人工膝关节中人工膝关节半月板常用的材料为超高分子聚乙烯，且假体表面均为光滑面。在实际应用中，人工膝关节表面的摩擦磨损直接影响到人工膝关节的临床性能。磨损所产生的高分子量聚乙烯磨粒亦会导致粘着磨损和磨粒磨损的发生。此外，由于人工膝关节半月板支承表面长期受交变、循环载荷的作用，引起超高分子聚乙烯胫骨衬垫的表面下层的层状剥离、点蚀和疲劳裂缝，并伴有大量的聚乙烯颗粒产生，形成疲劳磨损。高分子量聚乙烯对人体的不良作用，除侵害软组织引起疼痛性滑膜炎外，还可侵害周围骨组织。最终导致假体松动而导致关节置换失败。专利技术内容针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种表面微织构型人工膝关节半月板，能够减小人工膝关节股骨髁与人工膝关节半月板接触界面间的摩擦作用，降低磨损、振动的发生。为达到上述目的，本专利技术的构思是：在人工膝关节半月板表面上制作微织构阵列，该类织构能够作为关节液或组织液的微型储存容器，向人工膝关节股骨髁与人工膝关节半月板接触界面提供润滑液，防止干摩擦的发生。此外，在中、快速步态的情况下，增加人工膝关节股骨髁与人工膝关节半月板接触界面之间弹性流体动力润滑的发生概率。本专利技术中，表面微织构型人工膝关节半月板能够改善人工膝关节摩擦副表面接触应力状态、提高表面浸润度、减小半月板与人工膝关节股骨髁配副之间应力集中现象、降低三体磨损、减少由摩擦所引起振动的发生。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种表面微织构型人工膝关节半月板，在人工膝关节半月板的承载表面制作微织构阵列，所述微织构阵列分布在人工膝关节半月板与人工膝关节股骨髁的接触区域上。所述微织构阵列沿承载表面的接触区密集分布，单位织构之间距离为1×10微米至1×103微米。所述微织构阵列由一组在垂直于承载表面的截面上形状是圆柱形或圆弧形的凹坑排列组成，半径及孔深为1×10微米至1×103微米。本专利技术将现行的光滑内表面人工膝关节半月板设计为微织构表面，变人工膝关节股骨髁与人工膝关节半月板触界面为有限接触界面，改善部分区域接触表面应力分布。该微织构阵列可用于存储关节液与组织液，提高人工膝关节半月板表面浸润性，帮助蛋白质薄膜层生成。人工膝关节半月板上的微织构主要存在于步态周期中人工膝关节股骨髁假体与人工膝关节半月板的主要接触区域，防止人工膝关节股骨髁与人工膝关节半月板接触时造成干摩擦的发生，并能收集磨损颗粒，减少磨粒向膝关节软组织与假体周围组织的扩散率，降低骨溶解现象的发生。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的优点： 较传统人工膝关节半月板，本专利技术可改善关节表面部分区域的应力集中现象，并降低该区域磨损率；本专利技术的人工膝关节半月板具有更高的表面浸润性，有利于弹性流体动力润滑状态的产生，减小人工膝关节股骨髁与人工膝关节半月板摩擦副的直接接触；本专利技术的人工膝关节半月板能够减小人工膝关节承载面间因摩擦而产生的振动与异响现象的发生；本专利技术的人工膝关节半月板可减少人工膝关节摩擦副所产生的磨粒扩散，降低骨溶解现象的发生。附图说明图1是本专利技术的人工膝关节半月板的总体结构示意图。图2是本专利技术的人工膝关节半月板微织构阵列示意图。图3是本专利技术的人工膝关节半月板表面微织构的剖面示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施例做进一步的说明。如图1所示，一种表面微织构型人工膝关节半月板，在人工膝关节半月板的承载表面1制作微织构阵列2，所述微织构阵列2分布在人工膝关节半月板与人工膝关节股骨髁的接触区域上。如图2所示，所述微织构阵列2总体为矩形阵列，沿承载表面1的接触区密集分布，单位织构之间距离为1×10微米至1×103微米。如图3所示，所述微织构阵列2由一组在垂直于承载表面1的截面上形状是圆柱形或圆弧形的凹坑3排列组成，半径及孔深为1×10微米至1×103微米。本专利技术人工膝关节半月板由医用塑料、陶瓷、钴铬钼等生物材料，采用机械加工、激光快速成型、物理化学表面刻蚀工艺方法，制作表面微织构型人工膝关节半月板。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面微织构型人工膝关节半月板，其特征在于：在人工膝关节半月板的承载表面（1）制作微织构阵列（2），所述微织构阵列（2）分布在人工膝关节半月板与人工膝关节股骨髁的接触区域上。

【技术特征摘要】
1.一种表面微织构型人工膝关节半月板，其特征在于：在人工膝关节半月板的承载表面（1）制作微织构阵列（2），所述微织构阵列（2）分布在人工膝关节半月板与人工膝关节股骨髁的接触区域上。
2.根据权利要求1所述的表面微织构型人工膝关节半月板，其特征在于：所述微织构阵列（2）沿承载表面（1）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：华子恺，严新谊，刘冬旭，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31