一种与置换关节相适配的仿生关节置换假体制造技术

一种与置换关节相适配的仿生关节置换假体，属于骨科医疗器械技术领域，用于关节置换手术。其技术方案是：本实用新型专利技术的关节置换假体的假体头部、假体下部均为中空结构，并通过三维设计使关节置换假体的总体容积和重量与置换去除的骨质的容积和重量相等，使置换关节假体具有更好的人体适配性，避免增加患肢肌肉的负荷，也减少了对患者行动的影响。假体下部的中空内孔与髓腔相通，假体下部壁上还有长槽或通孔与中空内孔相连通，这种结构可以允许骨小梁沿中空内孔及长槽和通孔长入，减少应力遮挡，抑制骨溶解，使人工假体与长骨结合更加紧密，减少人工假体松动，避免术后的各种并发症，在翻修时利用中空内孔可以从骨干内更方便地打出人工假体。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种进行关节置换手术使用的关节置换假体，属于骨科医疗器械

技术介绍
各种关节退行性病变及肱骨外科颈骨折、股骨颈骨折后股骨头坏死、高龄股骨颈骨折是骨科的常见病和多发病，人工关节置换是治疗上述疾病的有效手段。其中人体关节置换术适应于以下的情况：1、骨性关节炎造成的关节畸形或关节破坏；2、强直性脊柱炎、类风湿性关节炎造成的关节功能丧失；3、关节局部的严重粉碎性骨折或是创伤性骨关节炎；4、关节因感染包括特殊感染造成功能丧失；5、股骨头、肱骨头无菌性坏死晚期；6、股骨颈骨折不愈合或老年股骨颈骨折延迟愈合；7、先天性髋关节脱位所致关节疼痛；8、骨软骨坏死性病变；9、关节部位及周围的骨肿瘤；10、后足畸形患者但是踝关节周围韧带稳定性完好者。关节置换种类：髋关节置换包括半髋关节置换、全髋关节置换；感染性关节炎、膝关节置换根据置换部位分有单髁置换、全膝关节置换、运动旋转型铰链式假体置换等；踝关节病变的全踝关节置换；肩关节置换包括全肩关节置换、半肩关节置换；肘关节置换，单纯桡骨头置换术及腕关节置换。置换后的人工关节多是受力复杂的负重关节，同时承受拉力、压力、扭转和界面剪切力以及反复疲劳、磨损的综合作用，每年要承受100万~300万次循环的体质量负荷并且由于其长期植入体内，要经受体液的腐蚀作用。鉴于特殊的使用环境，假体材料要满足以下基本要求：1、生物相容性好，即生物材料能被人体组织所接受、且对人体无毒、无排异反应等；2、生物力学相容性好，人工关节材料与骨骼的弹性模量、热膨胀性能及其强度应尽量一致，才能将应力通过人工关节材料-组织界面进行有效传递；3、生物结合性能好、固定好，即要求人工关节与周围的骨组织结合良好、不发生相对移动和下沉等；4、寿命长，人工关节一般设计寿命为20~50年。如何使关节假体更加适应骨骼结构和生物力学特性，这将直接影响到关节的复原程度和更好的组织相容性，成为手术成败的关键。而且关节置换治疗一定年限后（根据劳动强度、关节磨损情况及并发症情况），大约15-20年就需要翻修，传统类型的假体不方便翻修，常常需要截骨打出等，可引起相应并发症，影响关节功能。随着骨科关节置换技术的不断发展，去除骨质重量一般在100至300g，而置入的假体体积与去除骨质一致，相契合。目前存在的问题是：置入假体只考虑到了等容积置换，而没有考虑等重量置换，置入假体的重量常常是去除骨质重量的2-3倍，过重的假体增加了患肢肌肉力量的负荷，给患者患肢功能恢复带来长期不良影响。因此非常有必要对现有的置换假体进行重新设计，使置换治疗在生物学及生物力学原理的指导下，能够达到满意的治疗效果，并有利于后续康复。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种与置换关节相适配的仿生关节置换假体，这种置换假体与去除骨质等容积、等重量，遵循长骨自身的结构、传导和负荷特点，使骨长入量尽可能多，与假体骨接触面积尽可能大，降低假体松动、断裂、假体周围骨折等并发症的发生率，并方便翻修时取出。解决上述技术问题的技术方案是：一种与置换关节相适配的仿生关节置换假体，它的关节置换假体由假体头部和假体下部组成，假体头部为人工股骨头或人工肱骨头、膝关节股骨端及胫骨端、踝关节假体、肱骨远端假体、尺骨近端、桡骨头假体、桡骨远端假体，假体下部为杆状，假体下部连接在假体头部的下端，假体头部为中空结构，假体下部有中空内孔，中空内孔的轴向与髓腔方向一致，假体头部和假体下部的总体容积和重量与置换去除的骨质的容积和重量相等。上述与置换关节相适配的仿生关节置换假体，所述假体头部和假体下部为两体结构，假体下部的中空内孔与假体头部的连接方向为盲端，假体头部下端与假体下部相对连接面上有凹孔，假体下部上端有连接杆，连接杆插入凹孔内，连接杆与凹孔为紧密配合，凹孔的截面为正多边形，假体下部上端的连接杆的截面与假体头部下端的凹孔的截面相匹配。上述与置换关节相适配的仿生关节置换假体，所述假体头部和假体下部为一体结构，假体头部的中空结构与假体下部的中空内孔相连通。上述与置换关节相适配的仿生关节置换假体，所述假体下部的中空内孔在假体下部的下端开口，开口与置入长骨的髓腔相通，或中空内孔在假体下部的下端为盲端，与置入长骨的髓腔不相通。上述与置换关节相适配的仿生关节置换假体，所述假体下部的体壁上有3-4个长槽，中空内孔与长槽相连通或不相连通，长槽沿着假体下部的长度方向，长槽相互平行且等距分布。上述与置换关节相适配的仿生关节置换假体，所述假体下部的体壁上均布有多个通孔，通孔与假体下部的长度方向垂直，通孔与中空内孔相连通。本技术的有益效果是：本技术的关节置换假体的假体头部、假体下部均为中空结构，并通过三维设计使关节置换假体的总体容积和重量与置换去除的骨质的容积和重量相等，使置换关节假体具有更好的人体适配性，避免增加患肢肌肉的负荷，也减少了对患者行动的影响。本技术在假体下部上设计了中空内孔，中空内孔与髓腔相通或不相连通，中空内孔的轴向与髓腔方向一致，假体下部体壁上还有长槽或通孔与中空内孔相连通，人工假体表面有仿生涂层。这种结构可以允许骨小梁沿中空内孔及长槽和通孔长入，减少应力遮挡，抑制骨溶解，使人工假体与长骨结合更加紧密，减少人工假体松动，避免人工假体周围骨折及术后的各种并发症；同时，结合中空内孔使人工假体的弹性模量更好，内固定强度没有得到削弱，防止出现断钉、应力性折断的情况；此外，在翻修时利用中空内孔可以从骨干内更方便地打出人工假体。本技术的等容积等、重量假体利用了仿生理论，采用更加符合骨骼解剖结构尤其是生物力学结构特性的仿生假体，使假体更加适应骨干自身的传导和负荷特点，能够使关节置换治疗达到满意的效果。本技术是假体置换技术的创新，尤其是解决了老年人骨质疏松性骨折、肱骨外科颈骨折、股骨颈骨折、股骨头坏死、关节退行性病变等骨科常见病需要关节置换及术后翻修的老大难问题，适用于全身关节置换治疗，具有良好的预期，可以获得显著的经济和社会效益。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的另一种结构示意图；图3是图1的A-A剖视图；图4本技术假体下部的通孔示意图；图5是本技术的使用状态示意图。图中标记如下：假体头部1、假体下部2、凹孔3、连接杆4、中空内孔5、长槽6、通孔7、长骨8。具体实施方式本技术的关节置换假体由假体头部1和假体下部2组成。图中显示，假体头部1为人工股骨头或人工肱骨头、膝关节股骨端及胫骨端、踝关节假体、肱骨远端假体、尺骨近端、桡骨头假体、桡骨远端假体。假体下部2为杆状，用于插入到长骨的髓腔中，假体下部2连接在假体头部1的下端，假体头1部为中空结构，假体下部2有中空内孔5，中空内孔5的轴向与髓腔方向一致。本技术的假体头部1和假体下部2的总体容积和重量与置换去除的骨质的容积和重量相等。术前通过CT三维重建及三D打印技术，设计出与去除骨质等容积、等重量的置换关节假体，使置换关节假体具有更好的人体适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与置换关节相适配的仿生关节置换假体，它的关节置换假体由假体头部（1）和假体下部（2）组成，假体头部（1）为人工股骨头或人工肱骨头、膝关节股骨端及胫骨端、踝关节假体、肱骨远端假体、尺骨近端、桡骨头假体、桡骨远端假体，假体下部（2）为杆状，假体下部（2）连接在假体头部（1）的下端，其特征在于：假体头部（1）为中空结构，假体下部（2）有中空内孔（5），中空内孔（5）的轴向与髓腔方向一致，假体头部（1）和假体下部（2）的总体容积和重量与置换去除的骨质的容积和重量相等。

【技术特征摘要】
1.一种与置换关节相适配的仿生关节置换假体，它的关节置换假体由假体头部（1）和假体下部（2）组成，假体头部（1）为人工股骨头或人工肱骨头、膝关节股骨端及胫骨端、踝关节假体、肱骨远端假体、尺骨近端、桡骨头假体、桡骨远端假体，假体下部（2）为杆状，假体下部（2）连接在假体头部（1）的下端，其特征在于：假体头部（1）为中空结构，假体下部（2）有中空内孔（5），中空内孔（5）的轴向与髓腔方向一致，假体头部（1）和假体下部（2）的总体容积和重量与置换去除的骨质的容积和重量相等。
2.根据权利要求1所述的与置换关节相适配的仿生关节置换假体，其特征在于：所述假体头部（1）和假体下部（2）为两体结构，假体下部（2）的中空内孔（5）与假体头部（1）的连接方向为盲端，假体头部（1）下端与假体下部（2）相对连接面上有凹孔（3），假体下部（2）上端有连接杆（4），连接杆（4）插入凹孔（3）内，连接杆（4）与凹孔（3）为紧密配合，凹孔（3）的截面为正多边形，假体下部（2）上端的连接杆（4）的截面与假体头部（1）下端的凹孔（3）的截面相匹配。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，杜晨光，王娟，侯志勇，张英泽，
申请(专利权)人：张英泽，
类型：新型
国别省市：河北;13