关节垫片制造技术

本发明专利技术关于一种关节垫片，特别是膝部垫片和髋关节垫片。如需生产一种持久、高效缓冲且耐磨的关节垫片，并且能够支持非常重的关节符合，关节垫片的材料建议具备以下特性：邵氏A硬度在20至77之间，在20％至60％(最好为50％)伸长率下拉张应力数值大于3.8N/mm

【技术实现步骤摘要】
关节垫片本申请是申请日为2014年10月9日，申请号为201480067618.8，专利技术名称为“关节垫片”的申请的分案申请。
本专利技术关于一种关节垫片，特别是膝部垫片和髋关节垫片。专利技术背景全球有数百万人遭受骨关节炎疾病、软骨关节表面的过早磨损等困扰，而膝部关节和臀部关节是重灾区。作为之前存在多种缺点的人造关节(内置假体)的替代方案，我们现在可提供富有弹性的碟型垫片，即“膝关节垫片”。这些垫片可在摘除(残余)半月板后，平整关节表面，并且谨慎选择适当尺寸，然后通过微创手术切口植入。在关节内，其将取代磨损的软骨和受损的半月板。膝关节垫片可恢复自然的关节间隙，因此，还可以纠正各种畸形，例如，X或O型腿部失调(外翻、内翻)。自然的中间(内侧)和侧面(外侧)半月板为新月形纤维软骨组织，其拥有楔形断面，并且在胫骨平台内通过前后角进行固定。其可增加胫骨平台和股骨(腿骨)关节头(骨节)之间接触区域。关节垫片通常指可用于人体其他关节中的垫片，例如，臀部、肩部、脚、手或脊椎。本文中所述的关节垫片也包括仅可用于关节软骨表面局部位置的“补片”或“平补片”。此外，垫片也可用作内置假体的润滑和缓冲元件。在膝关节垫片中，垫片的形式各异。半月板垫片可替代半月板和关节表面磨损的软骨，但是半月板植入物仅可替代半月板。关节表面替换物或关节表面垫片可补偿局部磨损的软骨或刚开始磨损的关节表面，而无需替换半月板。众所周知，膝关节垫片可由不同材料和聚合物组成。聚氨酯非常适用于此用途，因为其具有较高的机械强度和耐磨性。基本上，芳香族和脂肪族聚氨酯之间的材料会存在明显差异。芳香族聚氨酯通常拥有更高的机械强度，因此似乎更适用于膝关节垫片，以承受弯曲或伸展时所发生的较高负荷。相比脂肪族聚氨酯，芳香族聚氨酯存在各种缺点，比如，其会导致“泛黄”，从而显示出某种程度的老化效应。此外，芳香族聚氨酯也颇具争议，因为其潜在的降解产品可能会产生致癌风险。膝关节垫片至今尚未在实践中取得较好成效，因为植入物会经常断裂、滑出膝关节空间或者造成运动限制。尤其是，如果具有生理阻尼的膝关节垫片与足够的机械强度和疲劳强度等情况结合，其结果仍然不可得知。然而，生理阻尼拥有有利的一面，因为其会消除患者的疼痛。
技术实现思路
为了生产经久耐用且具有足够缓冲和耐磨性能的关节垫片，并且确保其能够在局部承受非常高的负荷，本专利技术提出了一种关节垫片，该垫片的邵氏A硬度为20至77，在单位应变下的拉张应力在20％至60％之间，最好为50％，大于3.8N/mm2，最好大于4.6N/mm2，并且在特殊情况下最好大于6N/mm2；及/或在线性压缩下的压缩应力数值在20％至60％之间，最好为50％，大于7.8N/mm2，最好大于9N/mm2，并且在特殊情况下最好大于10.5N/mm2，及/或其邵氏A硬度达到85，在单位应变下的拉张应力在20％至60％之间，最好为50％，大于6N/mm2，最好大于7N/mm2，并且在特殊情况下最好大于8N/mm2；及/或在线性压缩下的压缩应力数值在20％至60％之间，最好为50％，大于10.5N/mm2，最好大于12N/mm2，并且在特殊情况下最好大于14N/mm2。本专利技术的任务旨在提供一种经久耐用、耐磨且具有足够阻尼的关节垫片，并且，其应该还能够选择性吸收非常高的负荷。此关节垫片还应该在各个关节接合表面之间实现最大的一致性，并且不应该滑出关节间隙之外。此任务可通过如下所述的关节垫片实现：弹性关节垫片，其特征在于：该关节垫片最少部分包含具有以下特性的材料，特别是聚合物、弹性体或热塑弹性体：-邵氏A硬度为20-77，在20％至60％(最好为50％)伸长率下拉张应力数值大于3.8N/mm2，最好大于4.6N/mm2，并且在更理想情况下最好大于6N/mm2；及/或在20％至60％(最好为50％)压缩率下压缩应力数值大于7.8N/mm2，最好大于9N/mm2，并且在更理想情况下最好大于10.5N/mm2；及/或-邵氏A硬度达到85，在20％至60％(最好为50％)伸长率下拉张应力数值大于6N/mm2，最好大于7N/mm2，并且在更理想情况下最好大于8N/mm2；及/或在20％至60％(最好为50％)压缩率下压缩应力数值大于10.5N/mm2，最好大于12N/mm2，并且在更理想情况下最好大于14N/mm2。因此，根据本专利技术，关节垫片最少部分包含一种材料，特别是弹性体或热塑弹性体，其邵氏A硬度应该在20至77之间，且在20％至60％(最好为50％)伸长率下拉张应力数值(下文简称“50％拉张应力”)大于3.8N/mm2，最好大于4.6N/mm2，并且在理想状态下最好大于6N/mm2；及/或邵氏A硬度达到85，且在20％至60％(最好为50％)伸长率下拉张应力数值大于6N/mm2，最好大于7N/mm2，并且在理想状态下最好大于8N/mm2。在此需要注意的是，在特定伸长率下的应力数值并非指正切或正割模量。此外，该材料最好在50％伸长率下不会出现屈服特性，最好能够达到70％伸长率。该材料的邵氏A硬度最好应该至少在20至77之间，在100％伸长率下的拉张应力(100％拉张应力)至少为5N/mm2，最好至少为6N/mm2，并且在更理想状态下至少为7.5N/mm2；或者其邵氏A硬度达到85，在100％伸长率下的拉张应力(100％拉张应力)至少为7.5N/mm2，最好至少为8.5N/mm2，并且在更理想状态下至少为10.5N/mm2。合适的材料的另一个特性是压缩应力，即使其对该材料的损坏大于拉张应力所造成的损坏。因此，根据本专利技术，关节垫片最少部分包含一种材料，其邵氏A硬度应该在20至77之间，且在20％至60％(最好为50％)压缩率下压缩应力数值大于7.8N/mm2，最好大于9N/mm2，并且在理想状态下最好大于10.5N/mm2；及/或邵氏A硬度达到85，且在20％至60％(最好为50％)压缩率下压缩应力数值大于10.5N/mm2，最好大于12N/mm2，并且在理想状态下最好大于14N/mm2。此类关节垫片会显示出有利的明显渐进式压力压缩特性。随着压缩量增加，弹性会成比例下降，因此，关节垫片会变得更硬。换而言之，该材料的邵氏硬度相对较低，但是同时在压缩状态下表现出相对较高的弹性模量。上述应力数值可在低于给定数值的更低张力或压缩数值下实现，即使该关节垫片并没有在同等负荷下受到同等强度的压缩。邵氏硬度通常用于为关节垫片选择适当的材料和聚合物。在已知适用于医疗技术的材料范围内，在关节中所出现的超高负荷，特别是在膝部和臀部关节中，只有邵氏A硬度达到85以上的材料才能吸收。但是，为了获得高度一致性和阻尼，并且帮助患者有效减少疼痛，采用此类材料制造的关节垫片通常都太硬，因此不适用于膝部关节。关节垫片越软，关节垫片和关节表面的接触面积就越大，并且应力越小，从而能够实现更小的关节垫片摩擦。出于一致性考虑，关节垫片越接近天然关节软骨的软硬程度就越好。其中包括被骨关节炎弱化的关节软骨，因此，如果可能，其不会因植入物而继续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种关节垫片，所述关节垫片呈球状壳形弹性涂层的形式，由此所述关节垫片能够被滑到股骨头上，/n其特征在于，所述关节垫片/n-具有用于股骨头韧带通过的开口；并且/n-被配置成超过股骨头的中纬线至股骨头的颈部逐渐变细；并且/n-包括球面半月形形式的核心层，所述核心层由弹性材料制成，所述弹性材料具有在20％和60％之间的压缩率下大于7.8N/mm

【技术特征摘要】
20131011 DE 102013016899.6;20131119 DE 202013010441.一种关节垫片，所述关节垫片呈球状壳形弹性涂层的形式，由此所述关节垫片能够被滑到股骨头上，
其特征在于，所述关节垫片
-具有用于股骨头韧带通过的开口；并且
-被配置成超过股骨头的中纬线至股骨头的颈部逐渐变细；并且
-包括球面半月形形式的核心层，所述核心层由弹性材料制成，所述弹性材料具有在20％和60％之间的压缩率下大于7.8N/mm2的压缩应力数值，或具有在20％和60％之间的伸长率下大于3.8N/mm2的拉张应力数值，和
-用于分开和闭合所述关节垫片的设备，以避免所述关节垫片在关节中的错位。


2.根据权利要求1所述的关节垫片，其中所述关节垫片的所述设备被设计为具有连接装置的分隔线。


3.根据权利要求2所述的关节垫片，其中所述连接装置是凸头、或钉柱、或按钮、或索带、或尼龙搭扣扣件、或采用铰接头或弹簧扣进行形式匹配的连接、或坡口斜接接头、或平头钉、或订书钉、或通过胶合或焊接的材料匹配式连接是可行的。


4.根据权利要求2所述的关节垫片，其中所述分隔线被形成为像具有拼图形式的耙齿的拉链。


5.一种关节垫片，所述关节垫片呈大体上碟形的形状以插入到由膝部的半月板和胫骨平台形成的凹槽中，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·扬森，
申请(专利权)人：瑞沃莫森有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE