一种低磨损的膝关节股骨髁假体制造技术

本发明专利技术涉及一种低磨损的膝关节股骨髁假体，其由股骨髁假体本体和亲水性涂层组成。股骨髁假体本体优选地采用高分子材料，如聚醚醚酮材料、超高分子量聚乙烯材料，也可以采用生物陶瓷材料。亲水性涂层成型后是无色透明固体或乳白色半透明固体，覆于股骨髁假体本体的外表面上。将人工膝关节股骨髁假体摩擦表面涂覆一层所述亲水性涂层，并将假体植入到人体后，形成光滑的生物膜，即形成低磨损甚至无磨损的摩擦界面，从而极大降低了磨损，延长了膝关节股骨髁假体的使用寿命，提高了患者的生活质量。

A low wear knee joint femoral condyle prosthesis

The present invention relates to a low wear knee joint femoral condyle prosthesis consisting of a femoral condyle prosthesis and a hydrophilic coating. The femoral condyle prosthesis is preferred by polymer materials, such as PEEK material, ultrahigh molecular weight polyethylene material and bioceramic material. After forming the hydrophilic coating, it is a colorless transparent solid or a milk white semitransparent solid, covering the outer surface of the body of the femoral condyle prosthesis. The artificial knee prosthesis femoral condyle friction surface coated with a layer of the hydrophilic coating, and implant into the body, the formation of biofilm formation is smooth, low wear even without friction wear interface, thereby greatly reducing the wear and prolong the knee joint femoral condyle prosthesis and improve the patient's life, the quality of life.

【技术实现步骤摘要】
一种低磨损的膝关节股骨髁假体
本专利技术涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种低磨损的膝关节股骨髁假体。
技术介绍
人工膝关节假体在植入到人体之后，其使用寿命在很大程度上取决于假体界面的摩擦磨损性能。界面摩擦具体包括：干摩擦、边界摩擦和浸润摩擦，其中浸润摩擦的磨损率最低。提高人工膝关节假体的使用寿命，最理想的方式就是使摩擦界面在寿命期内长期处于浸润摩擦状态。当今的人工膝关节假体中股骨髁假体与胫骨衬垫假体之间采用的是干摩擦的形式，摩擦界面间设计成一定的间隙，用于容纳组织液或者血液，其目的是使摩擦界面达到边界摩擦或者浸润摩擦的效果。但是，无论采用陶瓷/金属对聚乙烯、陶瓷对陶瓷、金属对金属中任一种配对方式，都没有办法完全使摩擦副处于完全浸润状态。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是为了降低人工膝关节假体摩擦界面的磨损，延长人工膝关节假体的使用寿命，提高患者的生活质量。本专利技术创造性地提出将亲水性涂层应用到人工假体表面。亲水性涂层是具有良好生物相容性的一种材料，在介入医疗领域得到了广泛的应用。当亲水性涂层与组织液或血液接触时，亲水性涂层上的亲水基团与水结合并迅速溶涨，形成类似泥鳅身体表面的生物膜，使得摩擦界面长期处于浸润状态，从而实现低磨损的功能，进一步达到延长关节假体使用寿命的效果。本专利技术的一方面提供了一种膝关节股骨髁假体，其特征在于，包括股骨髁假体本体和亲水性涂层，所述亲水性涂层覆于所述股骨髁假体本体的外表面上。在一些实施方式中，所述股骨髁假体本体可以由高分子材料、生物陶瓷材料或金属材料构成。进一步地，所述股骨髁假体本体的材料可以由选自聚醚醚酮材料、超高分子量聚乙烯材料、氧化铝基陶瓷材料、氧化锆基陶瓷材料、钴铬钼合金材料或钛合金材料的一种或多种材料构成。在一些实施方式中，所述亲水性涂层由亲水性涂层组合物形成，所述亲水性涂层组合物包括选自水溶性聚合物和/或水不溶性聚合物中的一种或多种聚合物。进一步地，所述亲水性涂层组合物可以包括一种或多种水溶性聚合物。进一步地，所述亲水性涂层组合物可以包括一种或多种水不溶性聚合物。进一步地，所述亲水性涂层组合物可以包括一种或多种水溶性聚合物和一种或多种水不溶性聚合物的混合物。进一步地，所述水溶性聚合物可以选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚醚乙烯醇、聚醚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮。进一步地，所述水不溶性聚合物可以选自聚氨酯、聚酯氨基甲酸酯、聚醚氨基甲酸酯。在一些实施方式中，所述亲水性涂层组合物可以包括聚乙烯吡咯烷酮和聚氨酯。在一些实施方式中，所述亲水性涂层组合物可以包括聚环氧乙烷。在一些实施方式中，所述亲水性涂层初期亲水角≤10°，持续亲水角≤20°在一些实施方式中，所述亲水性涂层的厚度可以是1μm～10μm。本专利技术的另一方面提供了一种制备上述膝关节股骨髁假体的方法，包括以下步骤：(1)形成膝关节股骨髁假体本体；(2)用亲水性涂层组合物涂覆膝关节股骨髁假体本体的外表面；(3)使亲水性涂层组合物固化形成亲水性涂层。在一些实施方式中，步骤(2)中所述亲水性涂层组合物可以完全涂覆膝关节股骨髁假体本体的外表面，也可以部分涂覆膝关节股骨髁假体本体的外表面。在一些实施方式中，步骤(1)中可以通过选自铸造成型、锻造成型、注塑成型、机加工成型、烧结成型、3D打印成型的一种或多种成型方法形成所述膝关节股骨髁假体本体。在一些实施方式中，步骤(2)中可以通过选自喷涂、旋涂、浸涂、刷涂、气相沉积波峰法、超声涂覆法等的一种或多种涂覆方法将所述亲水性涂层组合物涂覆在膝关节股骨髁假体本体的外表面。在一些实施方式中，步骤(3)中可以通过选自高温固化成型、紫外光固化成型或常温固化成型的一种或多种固化成型方式使所述亲水性涂层组合物固化形成亲水性涂层。附图说明附图仅用于解释和说明的目的，不应被认为是对本专利技术的限制。图1为根据本专利技术的一种膝关节股骨髁假体的示意图。1-股骨髁假体本体，2-亲水性涂层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术并不限于如下实施方案。本专利技术中所用的术语“假体”在医学上也称修复体，是一种替代人体某个肢体、器官或组织的医疗器械。本专利技术中所用的术语“亲水角”是指液滴立于平面所形成的角度称接触角，也称为亲水角。亲水角越小，亲水性越好；反之，亲水角越大，则亲水性越差。本专利技术中所用的术语“初期亲水角”是指即涂覆有亲水性涂层的产品，首次使用与液体接触时，形成的亲水角度。本专利技术中所用的术语“持续亲水角”是指即涂覆有亲水性涂层的产品已经处于长期的液体环境中，其亲水性能会存在一定程度的下降，此时所形成的稳定亲水角度。本专利技术中所用的术语“股骨髁假体本体”是指常规膝关节置换术中股骨髁植入物，参见例如图1。本专利技术中所用的术语“亲水性涂层”是指由亲水性涂层组合物材料(例如包括聚乙烯吡咯烷酮等)形成的具有亲水性的涂层。这类材料通常带有极性基团，对水有较大的亲和能力，可以吸引水分子，从而使得涂层的表面被水所润湿。在本专利技术中，术语“高分子材料”、“高分子聚合物材料”、“聚合物材料”含义相同，可互换使用。在本专利技术中，术语“组合物”既可以包括两种或更多种组分，在某些情况下也可以仅包括一种组分。所述股骨髁假体本体可以由高分子材料、生物陶瓷材料或金属材料构成。在优选实施方式中，所述股骨髁假体本体优选为由高分子材料构成，其中所述高分子材料可以是聚醚醚酮材料、超高分子量聚乙烯材料，这些材料应符合医疗器械行业标准的规定，如聚醚醚酮材料符合标准YY/T0660，超高分子量聚乙烯材料符合YY/T0811。当股骨髁假体本体由高分子材料构成时，亲水性涂层的附着性能更强，从而提高亲水性涂层的耐久性。所述股骨髁假体本体还可以由生物陶瓷材料构成，其中所述生物陶瓷材料可以是氧化铝基陶瓷材料、氧化锆基陶瓷材料等，这些材料应符合医疗器械行业标准的规定，如氧化铝基陶瓷材料符合标准ISO6474，氧化锆基陶瓷材料符合ISO13356。所述股骨髁假体本体还可以由金属材料构成，其中所述金属材料可以是钴铬钼合金材料、钛合金材料等，这些材料应符合医疗器械行业标准的规定，如钴铬钼合金材料符合标准YY0605.12，钛合金材料符合YY0117.1。所述股骨髁假体本体可以通过选自铸造成型、锻造程序、注塑成型、机加工成型、烧结成型、3D打印成型的一种或多种成型方法形成。本专利技术的亲水性涂层可以是一种无色透明固体或乳白色半透明固体，覆于股骨髁假体本体的外表面上(参见图1)，该表面与人工膝关节假体中的胫骨衬垫假体接触，所以亲水性涂层的结构形态和面积大小决定于股骨髁假体本体的摩擦界面的设计。因此，本专利技术的亲水性涂层可以完全涂覆股骨踝假体本体的外表面，也可以部分涂覆股骨踝假体本体的外表面。所述亲水性涂层的厚度为1μm～10μm，优选为2μm～8μm，更优选为4μm～6μm，最优选为为5μm。所述亲水性涂层具有初期亲水角≤10°，持续亲水角≤20°。亲水角定义：液滴立于平面所形成的角度称接触角，也称为亲水角。亲水角越小，亲水性越好；亲水角越大，亲水性越差。所谓初期亲水角：即涂覆有亲水涂层的产品，首次使用与液体接触时，形成的亲水角度。所谓持续亲水角：即涂覆有亲水涂层的产品已经处于长期的液体环境中，其亲水性能会存在一定程度的下降，此时所形成的稳定亲水角度。初期亲水角必然大于持续亲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膝关节股骨髁假体，其特征在于，包括股骨髁假体本体和亲水性涂层，所述亲水性涂层覆于所述股骨髁假体本体的外表面上。

【技术特征摘要】
1.一种膝关节股骨髁假体，其特征在于，包括股骨髁假体本体和亲水性涂层，所述亲水性涂层覆于所述股骨髁假体本体的外表面上。2.如权利要求1所述的膝关节股骨髁假体，其特征在于，所述股骨髁假体本体采用高分子材料、生物陶瓷材料或金属材料。3.如权利要求2所述的膝关节股骨髁假体，其特征在于，所述股骨髁假体本体的材料是选自聚醚醚酮材料、超高分子量聚乙烯材料、氧化铝基陶瓷材料、氧化锆基陶瓷材料、钴铬钼合金材料或钛合金材料的一种或多种。4.如权利要求1所述的膝关节股骨髁假体，其特征在于，亲水性涂层由亲水性涂层组合物形成。5.如权利要求4所述的膝关节股骨髁假体，其特征在于，所述亲水性涂层组合物包括选自水溶性聚合物和/或水不溶性聚合物中的一种或多种聚合物。6.如权利要求5所述的膝关节股骨髁假体，其特征在于，水溶性聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾海涛，
申请(专利权)人：北京安颂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11