一种仿生髋关节制造技术

本发明专利技术涉及一种仿生髋关节。它包括有股骨柄（1）、股骨颈（2）和连接螺钉（3）；所述连接螺钉（3）将所述股骨柄（1）和所述股骨颈（2）连接为一整体；所述股骨柄（1）的中部外表设置有采用多级孔材料制成的附着层（8），该附着层（8）为条状，且呈连续螺旋状环绕分布于股骨柄（1）中部；所述股骨柄（1）中部上端靠近所述股骨颈（2）的一侧设置有锥形凸起（9）；所述股骨柄（1）的下部末端设置为叉形（10）。本发明专利技术整体连接稳定性和生物相容性较高，结构设计更为优化，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.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生髋关节
本专利技术涉及人体关节置换，尤其涉及一种仿生髋关节。
技术介绍
目前，现有的髋关节植入假体结构设计多样，个别设计尤为复杂，组成部件较多，置换手术时间长效率低。此外，与人体组织间连接稳定性不高，植入后极易松动、脱落，生物相容性较差，人体组织易产生排斥，使用寿命较短等问题，也是作为外部植入假体所要解决的共性难题，这些问题单纯依靠优化结构设计难以全部实现。多孔材料具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、渗透性好等特性，在化工、医药等诸多领域具有广泛的应用。在多孔材料中，多级孔材料由于其独特的性能，得到了越来越多的关注。多级孔材料同时具有各级孔的优势，又同时具有单一孔的材料所不具备的优势，比如，具有三维有序的大孔(孔径＞50nm)—介孔(2nm＜孔径＜50nm)—微孔(孔径＜2nm)结构的分子筛，结合了多级孔道结构及分子筛纳米晶两者的优势，赋予了分子筛更开放的三维孔道结构，同时纳米分子筛晶体大大缩短了物质传输路径，有效地提高了所得分子筛的物化活性；具有分级结构介孔－大孔的SiO2材料可作为固载生物分子，如固载溶菌酶的客体材料，具有很高的吸附速率和很大的酶固载量。然而，目前的人工关节假体中采用的多孔结构大多为单一孔材料，而关于选用多级孔材料的报道更是十分有限。这可能主要是由于现有的多孔材料本身也存在着伴随着孔隙率的提高，结构力学强度会显著下降，因此孔隙率普遍偏低，贯通性较低，不利于人体组织内物质的高效交换，生物相容性不佳，自重较重，术后人体感受不佳，以及空隙分布不均导致力学强度、弹性模量等不均匀分布，造成了质量隐患等缺陷。如CN201210185031公开了一种多级(微米/纳米)孔结构的仿生人工骨的制备方法，然而采用该方法得到的三维多级孔结构，由于其孔结构的随机性、不规则性，仍然不能满足仿生人工骨的功能要求。此外，作为应用于仿生人工骨的多级孔材料，需要材料本身均匀，即孔径大小、孔的分布均匀，以使得性能均匀一致，但实际上，有很多多级孔材料达不到该要求，其均匀性不足；尽管有的材料自称达到了较高的均匀性，但其均匀性仍是大体积尺度下的均匀性，若用小体积尺度进行衡量比较，比如在材料上任取多块体积不大于一立方厘米的三维体，分别测其质量，其不均匀程度差异仍然非常大，因此造成多级孔材料的各种性能如力学强度、弹性模量等不均匀，从而严重影响其功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种仿生髋关节，其整体连接稳定性和生物相容性较高，结构设计更为优化，便于植入。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种仿生髋关节，它包括有股骨柄和股骨颈，其特征在于：它还包括有连接螺钉；所述连接螺钉将所述股骨柄和所述股骨颈连接为一整体；所述股骨柄的中部外表设置有采用多级孔材料制成的附着层，该附着层为条状，且呈连续螺旋状环绕分布于股骨柄中部；所述股骨柄中部上端靠近所述股骨颈的一侧设置有锥形凸起；所述股骨柄的下部末端设置为叉形。为满足不同患者个性化需求，以达到最好的安装位置要求，上述股骨颈的下部设为正柱体，上部设为偏置倾斜柱，且股骨颈下部上增设有通孔；上述股骨柄的头部增设有L形截面，且L形截面的纵向面上增设有螺纹孔；上述连接螺钉穿过所述通孔并与所述螺纹孔配合连接。根据不同患者的情况，通过控制股骨颈上部的长度，以及股骨颈上下部之间的倾斜角度，即可使股骨颈具有许多种可变的规格，以适应不同患者的需求。其连接方式简便可靠，防止了部件间的位置移动。为方便手术实施过程中产品的安装定位，上述股骨柄的头部上端增设有定位孔。为减小植入阻力而更便于植入操作，上述股骨柄的下部主体设为表面光滑的倒圆台形结构，下部末端设置为叉形。作为进一步的选优，上述附着层所采用的上述多级孔材料，具体可由多级多孔材料构成，包括材料本体，本体是以材料孔径大小进行分级的孔腔，及围绕形成孔腔的腔壁构成，其孔腔呈均匀性分布，呈三维空间围绕构成上级孔腔的腔壁上设置下级孔腔；各级孔腔均各自相互贯通且各级孔腔相互间也彼此贯通，孔腔呈均匀性分布是指各孔腔在多级孔材料上任意单位级体积下均呈均匀性分布。更具体地说，上述多级孔材料，上级孔腔的腔壁可以由下一级多孔材料构成，以使孔腔逐级分层，并合理布置孔腔的结构及孔径大小；上级孔腔的腔壁还可以由其下级的多级多孔材料复合构成，或是由其下级的各级多孔材料复合构成，以使得材料满足特定的功能需求。更具体地说，上述的多级孔材料，其本体内的每级多孔材料自为一连续结构体。且其每一级多孔材料的最大外边界与整个材料本体的空间边界相当。即每级多孔材料都可以作为一级独立的多孔材料存在于本体中，且具有其独自的物化性能。这样的结构可以使得各级多孔材料的物化性能有所差异，在相对固定的材料整个空间中具有不同的物化性能，更好地满足多方面的功能需求。更具体地说，上述单位级体积是指立方厘米级或立方毫米级或更小单位级体积。更具体地说，上述孔腔呈均匀性分布是指在该多级孔材料上任取的体积不大于1立方毫米的相同大小的三维体，它们质量基本相当。更具体地说，上述质量基本相当是指在多级孔材料上任取的多个体积不大于1立方毫米的相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，而任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的4％。本专利技术中的上述多级孔材料，具体可采用常规医用的金属、合金和非金属等材料制成。本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术提供了一种仿生髋关节，其结构中通过L形截面、连接螺钉和螺纹孔等部件的相互配合，既实现了股骨柄和股骨颈的连接固定，又限制了二者的位置关系变动，连接牢固可靠简便；通过将其股骨柄的下部末端设为叉形，有效防止了柄体植入后的应力集中现象发生；其股骨柄中部上端设置的锥形凸起，防止了股骨柄与股骨之间的相对运动，结合更牢固。此外，它还使得股骨颈具有多种可变的规格，适应了不同患者的个性化需求。(2)其股骨柄中部外表设置的、呈连续螺旋状环绕分布的条状附着层由多级孔材料组成；该多级孔材料是三维贯通的(包括每级孔三维贯通，各级孔互相三维贯通)，其贯通性得到极大的改善，充分满足了材料作为仿生人工骨的多种功能需求，例如，同时兼具良好的结构力学性能和较高的孔隙率，极大的减轻了结构自重，减轻了给人体带来的负担，增强了人体组织间物质的高效交换，大大加快了术后恢复期；其多级孔材料中的孔腔构成了多级空隙分布，且其总体分布方式近似部分人体组织，极大地降低了人体的排斥反应，以及由此带来的不良感受；在植入后期，随着人体组织生长进入各级空隙等部位，进而形成了多级长入稳固结构，极大地提升了结构的连接稳定性等。此外，分布于股骨柄中部外表呈连续螺旋状环绕分布的条状附着层，在植入前期增大了股骨柄和股骨之间摩擦力，防止了整体结构下沉旋转，提高了与人体的连接稳定性。(3)本专利技术中还对多级孔材料的孔腔分布均匀提出了具体明确的度量方式，明确了是在较小单位级体积的尺度下来度量多级孔材料的孔分布均匀性，这样的多级孔材料是高度均匀的，从而保证了多级孔材料的各种性能的均匀一致性，避免了选材的内部缺陷。附图说明图1为本专利技术实施例1中所述仿生髋关节的结构示意图。图2为本专利技术实施例2中所述仿生髋关节的结构示意图。具体实施方式以本专利技术技术方案为前提，以下给出了其详细的实施方式，但本专利技术的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生髋关节，它包括有股骨柄（1）和股骨颈（2），其特征在于：它还包括有连接螺钉（3）；所述连接螺钉（3）将所述股骨柄（1）和所述股骨颈（2）连接为一整体；所述股骨柄（1）的中部外表设置有采用多级孔材料制成的附着层（8），该附着层（8）为条状，且呈连续螺旋状环绕分布于股骨柄（1）中部；所述股骨柄（1）中部上端靠近所述股骨颈（2）的一侧设置有锥形凸起（9）；所述股骨柄（1）的下部末端设置为叉形（10）。

【技术特征摘要】
1.一种仿生髋关节，它包括有股骨柄（1）和股骨颈（2），其特征在于：它还包括有连接螺钉（3）；所述连接螺钉（3）将所述股骨柄（1）和所述股骨颈（2）连接为一整体；所述股骨柄（1）的中部外表设置有采用多级孔材料制成的附着层（8），该附着层（8）为条状，且呈连续螺旋状环绕分布于股骨柄（1）中部；所述股骨柄（1）中部上端靠近所述股骨颈（2）的一侧设置有锥形凸起（9）；所述股骨柄（1）的下部末端设置为叉形（10）。2.如权利要求1所述仿生髋关节，其特征在于：所述股骨颈（2）的下部设为正柱体，上部设为偏置倾斜柱，且股骨颈（2）下部上增设有通孔（4）；所述股骨柄（1）的头部设置有L形截面（5），且L形截面（5）的纵向面上增设有螺纹孔（6）；所述连接螺钉（3）穿过所述通孔（4）并与所述螺纹孔（6）配合连接。3.如权利要求1或2所述仿生髋关节，其特征在于：所述股骨柄（1）的头部上端增设有定位孔（7）。4.如权利要求1-3任一所述仿生髋关节，其特征在于：所述股骨柄（1）的下部主体设为表面光滑的倒圆台形结构，下部末端设置为叉形（10）。5.如权利要求1-4任一所述仿生髋关节，其特征在于：所述多级孔材料，由多级多孔材料构成，包括材料本体，本体是以材料孔径大小进行分级...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雷，
申请(专利权)人：重庆润泽医药有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50