骨置换假体制造技术

本申请公开了一种骨置换假体，属于医疗器械技术领域，包括多孔段，多孔段包括多个结构单元，相邻的结构单元相互连接；结构单元包括多个梁，梁包括两个端部，梁沿着自其一个端部指向其另一个端部的第一方向延伸，任意两个相互连接的梁之间均通过各自的端部连接，每个端部与至少一个其他梁的端部连接形成节点，梁在第一方向上的受力大于在垂直于第一方向的第二方向上的受力；其中，梁的数量为a，节点的数量为b，满足a

【技术实现步骤摘要】
骨置换假体


[0001]本申请属于医疗器械
，具体涉及一种骨置换假体。

技术介绍

[0002]骨是一种由羟基磷灰石晶体在有机基质上沉积形成的组织。在形态学方面，骨由骨小梁组成，骨小梁之间相互联结，形成一种多孔的松质骨，孔隙率在50％
‑
90％，孔隙的直径大约为1mm，而较为致密的皮质骨围绕其外。皮质骨有着固体孔多的结构，比如说哈佛氏管，横断面面积约为2500
‑
12000μm2，使得皮质骨孔隙率在3％
‑
12％。纵观成骨的整个过程，可以发现血管的生成、骨髓干细胞的迁移与定植、骨基质的形成、骨基质的矿化，每一步都对成骨至关重要。当发生骨缺损的情况下，往往需要借助假体进行康复，多孔结构假体可以与人骨进行匹配，保证良好的骨长入效果。
[0003]目前，市面上的假体所采用的多孔结构在宏观力学上多表现为强度低且容易发生弯曲变形，无法满足临床场景对于高强度不易弯曲变形的假体的需求。

技术实现思路

[0004]技术目的：本申请实施例提供一种骨置换假体，以解决现有假体强度低且容易发生弯曲变形的技术问题。
[0005]技术方案：本申请实施例所述的一种骨置换假体，包括多孔段，所述多孔段包括多个结构单元，相邻的所述结构单元相互连接；
[0006]所述结构单元包括多个梁，所述梁包括两个端部，所述梁沿着自其一个所述端部指向其另一个所述端部的第一方向延伸，任意两个相互连接的所述梁均通过各自的所述端部连接，每个所述端部与至少一个其他所述梁的所述端部连接形成节点，所述梁在所述第一方向上的受力大于在垂直于所述第一方向的第二方向上的受力；其中，所述梁的数量为a，所述节点的数量为b，满足a
‑
3b+6≥0。
[0007]在一些实施例中，所述结构单元为八角桁架结构单元；或者，
[0008]所述结构单元为三角形结构单元，所述三角形结构单元包括三个所述梁，三个所述梁相互连接成三角形。
[0009]在一些实施例中，相互连接的两个所述结构单元共有至少一个所述节点。
[0010]在一些实施例中，所述骨置换假体包括相对的第一端和第二端，以及自所述第一端至所述第二端依次布置的若干个区段，所述若干个区段包括所述多孔段，所述多孔段由所述结构单元组成。
[0011]其中，所述骨置换假体自其第一端至其第二端划分为依次布置的若干个区段，所述若干个区段中的一个或多个区段为所述多孔段。
[0012]其中，所述骨置换假体自其第一端至其第二端整体划分为一个区段，该区段为多孔段。
[0013]其中，所述骨置换假体自其第一端至其第二端划分为多个区段，多个区段依次连
接，至少一个区段为所述多孔段。
[0014]在一些实施例中，所述多孔段的孔隙率为50～90％；所述多孔段的孔径为400～1200μm。
[0015]在一些实施例中，所述结构单元的外接立方体的边长为1～3mm。
[0016]在一些实施例中，所述梁的丝径为0.3～0.7mm。
[0017]在一些实施例中，所述多孔段的弹性模量为1～10Gpa，所述多孔段的压缩强度为100～250Mpa。
[0018]在一些实施例中，所述骨置换假体为股骨柄。
[0019]在一些实施例中，包括颈部和骨柄部，所述颈部和所述骨柄部连接，所述骨柄部包括所述多孔段。
[0020]有益效果：与现有技术相比，本申请实施例提供的一种骨置换假体，包括多孔段，多孔段包括多个结构单元，相邻的结构单元相互连接；结构单元包括多个梁，梁包括两个端部，梁沿着自其一个端部指向其另一个端部的第一方向延伸，任意两个相互连接的梁均通过各自的端部连接，每个端部与至少一个其他梁的端部连接形成节点，梁在第一方向上的受力大于在垂直于第一方向的第二方向上的受力；其中，梁的数量为a，节点的数量为b，满足a
‑
3b+6≥0。该骨置换假体通过将多孔段的结构单元设置成满足上述的构型要求，使得结构单元表现为拉伸主导，从而多孔段具备较高的强度，不易发生弯曲变形，能够满足临床场景对于高强度不易弯曲变形的假体的需求；此外，采用拉伸型结构单元，使得多孔段自身就具备足够的弹性模量，无需再另外设置刚性支撑结构，便能够将该骨置换假体调整到与人体相应骨骼的弹性模量相当的范围，保障强度、抗弯曲等使用性能的同时，能够减少由刚性支撑结构增加的重量，也保障了骨长入效果。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本申请第一实施例的结构示意图；
[0023]图2是本申请第二实施例的结构示意图；
[0024]图3是第一实施例中结构单元的结构示意图；
[0025]图4是图2中B区域放大的结构示意图；
[0026]图5是一种弯曲主导的力学结构示意图；
[0027]图6是一种拉伸主导的力学结构示意图；
[0028]附图标记：10
‑
第一端；20
‑
第二端；100
‑
多孔段；110
‑
结构单元；111
‑
梁；112
‑
节点；200
‑
颈部；300
‑
骨柄部；400
‑
远端部分。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]申请人发现，目前市面上的多孔结构假体为了满足临床场景对于高强度不易弯曲变形的假体的需求，通常需要在多孔结构的外部或者内部另外设置刚性支撑结构，以对多孔结构进行支撑，提高整个假体的强度并减少其弯曲。究其原因，是因为在这些假体中所采用的多孔结构单元通常表现出弯曲主导的力学特性。请参阅图5，图5示出了一种弯曲主导的力学结构，其力学特性表现为强度低且容易发生弯曲变形，因此，采用类似这种多孔结构单元所构成的多孔结构假体，如果不另外设置刚性支撑结构，则其强度和抗弯曲变形的能力均不能够满足临床需要。然而，另外设置刚性支撑结构会使得假体的结构复杂，不易制作，并且刚性支撑结构往往重量大、孔隙率低，导致假体的重量过大，同时在一定程度上影响骨长入效果。
[0031]有鉴于此，本申请实施例提供了一种骨置换假体，该骨置换假体可以用于人体骨骼的置换，特别是用于关节的置换，请一并参阅图1和图2，图1示出了本申请第一实施例的结构，图2示出了本申请第二实施例的结构，可见，在两个实施例中，骨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种骨置换假体，其特征在于，包括多孔段，所述多孔段包括多个结构单元，相邻的所述结构单元相互连接；所述结构单元包括多个梁，所述梁包括两个端部，所述梁沿着自其一个所述端部指向其另一个所述端部的第一方向延伸，任意两个相互连接的所述梁之间均通过各自的所述端部连接，每个所述端部与至少一个其他所述梁的所述端部连接形成节点，所述梁在所述第一方向上的受力大于在垂直于所述第一方向的第二方向上的受力；其中，所述梁的数量为a，所述节点的数量为b，满足a
‑
3b+6≥0。2.根据权利要求1所述的骨置换假体，其特征在于，所述结构单元为八角桁架结构单元；或者，所述结构单元为三角形结构单元，所述三角形结构单元包括三个所述梁，三个所述梁相互连接成三角形。3.根据权利要求1所述的骨置换假体，其特征在于，相互连接的两个所述结构单元共有至少一个所述节点。4.根据权利要求1所述的骨置换假体，其特征在于，所述骨置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴言，王聿栋，卢小强，刘梦星，
申请(专利权)人：武汉迈瑞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：