一种一体式人工全膝关节假体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种一体式人工全膝关节假体，包括相互连接的股骨髁和胫骨衬垫，且股骨髁和胫骨衬垫均采用聚醚醚酮或其衍生物制成。本实用新型专利技术提供的一体式人工全膝关节假体具有较高的耐磨性能、较好的生物相容性和较好的缓冲性能，其能够更好地模拟正常膝关节的生物性能，也能改善病人的主观感受，其使用寿命长，翻修率低，不会产生金属离子毒性和过敏反应且不影响透视显影和核磁共振成像。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式人工全膝关节假体
本技术涉及医疗康复器械领域，尤其涉及一种一体式人工全膝关节假体。
技术介绍
膝关节为人体最大且构造最复杂、损伤机会亦较多的关节。关节置换是目前改善膝关节功能的常用方法，可以减轻关节疼痛，矫正关节畸形，恢复关节活动度。传统的膝关节假体由股骨髁、衬垫、胫骨托三部分构成，因此股骨髁和衬垫之间的关节面滑动磨损和衬垫与胫骨托之间的微动磨损都非常严重，大大缩短了膝关节假体的使用寿命。除此之外，目前常用的材料为CoCrMo合金/UHMWPE摩擦界面，此界面具有较好的摩擦性能且超高分子量聚乙烯提供了一定的缓冲性能，但是长期使用下聚乙烯的磨损产生的颗粒可以诱导炎性反应，诱发骨溶解并导致假体松动；另外，CoCrMo合金弹性模量大，会产生应力遮挡问题，与此同时，CoCrMo合金会释放一定量的金属离子，对机体有一定的毒性；最后，金属材料会在X射线下显示伪影，并影响核磁共振的成像，因此迫切需要一种高耐磨、具有较好的生物相容性和较好的缓冲性能且使用寿命长的膝关节假体。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中人工膝关节假体因易磨损而容易诱导炎性反应、骨溶解并导致假体松动、且会产生应力遮挡问题、对机体有一定的毒性且X射线下形成伪影的上述缺陷，提供一种高耐磨、具有较好的生物相容性和较好的缓冲性能、能够更好地模拟正常膝关节的生物性能、不会产生金属离子毒性和过敏反应、能够改善病人的主观感受、延长使用寿命并降低翻修率的人工全膝关节假体。本技术为解决上述技术问题，其所采用的技术方案如下：一种一体式人工全膝关节假体，包括相互连接的股骨髁和胫骨衬垫，且股骨髁和胫骨衬垫均采用聚醚醚酮或其衍生物制成。本技术所述一体式人工全膝关节假体包括相互连接的股骨髁和胫骨衬垫，即将衬垫与胫骨托一体成型，与现有技术中衬垫与胫骨托分开单独设置相比，将衬垫和胫骨托一体成型为胫骨衬垫不仅简化了所述一体式人工全膝关节假体的结构，而且避免了衬垫与胫骨托之间的微动磨损，有助于延长所述一体式人工全膝关节假体的使用寿命，降低了翻修率，还减少了磨损颗粒的产生，减轻了炎症反应，改善了病人的主观感受。上述股骨髁和胫骨衬垫均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，聚醚醚酮或其衍生物具有较低的摩擦系数、较低的磨损率和理想的弹性模量，这样使得所述一体式人工全膝关节假体具有高耐磨性能和较好的缓冲性能，大大降低了磨损，进而有助于降低骨溶解和所述一体式人工全膝关节假体松动的发生率，并能够更好地模拟正常膝关节的生物性能；除此之外，聚醚醚酮或其衍生物还具有良好的生物相容性，这样有助于提高所述一体式人工全膝关节假体的生物相容性，有助于改善病人的主观感受。另外，因为上述股骨髁和胫骨衬垫均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，故使得所述一体式人工全膝关节假体内不含金属材料，不会产生金属离子毒性和过敏反应，不影响透视显影和核磁共振成像。在本技术所述一体式人工全膝关节假体中，上述股骨髁或胫骨衬垫的的弹性模量的取值范围为10GPa～25GPa，这样的设计使得股骨髁或胫骨衬垫的弹性模量与人体骨组织相近，可以避免应力遮挡，能对人体骨组织起到保护作用，有助于降低骨溶解和所述一体式人工全膝关节假体松动的发生率，进一步延长了所述一体式人工全膝关节假体的使用寿命，降低了其翻修率。如若股骨髁或胫骨衬垫的弹性模量小于10GPa，则会使得所述一体式人工全膝关节假体的强度太差，如若股骨髁或胫骨衬垫的弹性模量大于25GPa，则会导致应力遮挡，也就是说，将股骨髁或胫骨衬垫的弹性模量的取值范围限定为10GPa～25GPa，使得所述一体式人工全膝关节假体能够模拟人体骨骼的性能，在保证其强度的同时避免应力遮挡。作为本技术的优选方案，上述股骨髁的下表面设有髌骨滑槽。在本技术所述一体式人工全膝关节假体中，股骨髁下表面设置的髌骨滑槽，能够使得股骨髁与髌骨轨迹贴合，从而防止髌骨嵌顿或磨损。作为本技术的优选方案，上述股骨髁的上表面设有股骨髁稳定结构。在本技术所述一体式人工全膝关节假体中，股骨髁上表面设置的股骨髁稳定结构能够限制股骨髁移动，起到固定股骨髁的作用；另外，该股骨髁稳定结构可为槽状结构，也可呈柱状。作为本技术的优选方案，上述胫骨衬垫的顶端边缘设有髌骨槽。在本技术所述一体式人工全膝关节假体中，胫骨衬垫的顶端边缘设置的髌骨槽有利于髌韧带力量的传递，也使得胫骨衬垫能够与髌骨轨迹贴合，从而防止髌韧带被磨损。进一步优选地，上述胫骨衬垫的顶端设有前唇，且该前唇位于髌骨槽的上方位置。在本技术所述技术方案中，该胫骨衬垫的顶端设置的前唇能够与股骨髁外侧贴合，使得所述一体式人工全膝关节假体具有较高的伸直位稳定性。在本技术所述一体式人工全膝关节假体中，上述胫骨衬垫的上表面设有窝柱结构，该窝柱结构可以防止股骨髁在高度屈曲状态下向前滑脱，即有助于维持一体式人工全膝关节假体的稳定性。作为本技术的优选方案，上述胫骨衬垫底端设有固定柱。在本技术所述技术方案中，胫骨衬垫底端设置的固定柱可以与松质骨稳定结合，起到了稳定结合所述一体式人工全膝关节假体与胫骨的作用。进一步优选地，上述固定柱的外侧表面还设有至少一对固定翼，且该固定翼与胫骨衬垫底端连接。在本技术所述技术方案中，该固定柱的外侧表面设置的至少一对固定翼也可以与松质骨稳定结合，也能稳定结合所述一体式人工全膝关节假体与胫骨的作用，而且该固定翼也可以防止该胫骨衬垫旋转，使得所述一体式人工全膝关节假体具有较好的早期稳定性。作为本技术的优选方案，上述股骨髁的硬度大于胫骨衬垫的硬度。在本技术所述一体式人工全膝关节假体中，将股骨髁的硬度设计为大于胫骨衬垫的硬度，使得胫骨衬垫作为被磨损方，在保证良好缓冲和关节功能的同时减缓股骨髁与胫骨衬垫之间的磨损，有助于提升所述一体式人工全膝关节假体的缓冲性能，也利于延长所述一体式人工全膝关节假体的使用寿命；如若股骨髁和胫骨衬垫的硬度相同，则股骨髁与胫骨衬垫之间的磨损会相当严重；如若股骨髁的硬度小于胫骨衬垫的硬度，则会使得股骨髁在磨损过程中发生变形，使得所述一体式人工全膝关节假体的关节功能受到严重影响。作为本技术的优选方案，上述股骨髁或胫骨衬垫表面镶嵌有显影物质。在安装所述一体式人工全膝关节假体后，股骨髁或胫骨衬垫表面镶嵌的显影物质方便了对所述一体式人工全膝关节假体进行透视定位，方便了使用。在本技术所述一体式人工全膝关节假体中，上述聚醚醚酮或其衍生物中添加有纳米粒子或纤维增强材料，这样有助于改善所述一体式人工全膝关节假体的力学性能。另外，在本技术所述技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规技术手段来实现。综上所述，与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、在本技术所述技术方案中，胫骨衬垫一体成型，与现有技术中胫骨托与衬垫分开独立设置相比，不仅简化了所述一体式人工全膝关节假体的结构，而且避免了衬垫与胫骨托之间的微动磨损，有助于延长所述一体式人工全膝关节假体的使用寿命，降低了翻修率，还减少了磨损颗粒的产生，减轻了炎症反应，改善了病人的主观感受；2、在本技术所述技术方案中，上述股骨髁和胫骨衬垫均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，聚醚醚酮或其衍生物具有较低的摩擦系数、较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体式人工全膝关节假体，其特征在于，包括相互连接的股骨髁(1)和胫骨衬垫(2)，且所述股骨髁(1)和胫骨衬垫(2)均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，所述聚醚醚酮或其衍生物中添加有纳米粒子或纤维增强材料，所述股骨髁(1)的上表面设有股骨髁稳定结构(1.2)，所述股骨髁稳定结构(1.2)为槽状结构，所述胫骨衬垫(2)的上表面设有窝柱结构(2.3)。

【技术特征摘要】
1.一种一体式人工全膝关节假体，其特征在于，包括相互连接的股骨髁(1)和胫骨衬垫(2)，且所述股骨髁(1)和胫骨衬垫(2)均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，所述聚醚醚酮或其衍生物中添加有纳米粒子或纤维增强材料，所述股骨髁(1)的上表面设有股骨髁稳定结构(1.2)，所述股骨髁稳定结构(1.2)为槽状结构，所述胫骨衬垫(2)的上表面设有窝柱结构(2.3)。2.一种一体式人工全膝关节假体，其特征在于，包括相互连接的股骨髁(1)和胫骨衬垫(2)，且所述股骨髁(1)和胫骨衬垫(2)均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，所述聚醚醚酮或其衍生物中添加有纳米粒子或纤维增强材料，所述股骨髁(1)的上表面设有股骨髁稳定结构(1.2)，所述股骨髁稳定结构(1.2)呈柱状。3.根据权利要求1或2所述的一体式人工全膝关节假体，其特征在于，所述股骨髁(1)的下表面设有髌骨滑槽(1.1)。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖骏，靳忠民，黄登峰，朱皓，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属同济医院，
类型：新型
国别省市：湖北,42