医用假体植入件铸造方法技术

一种铸造中空臀假体头（２２’）的方法，该方法包括形成包括两个型芯（１１６，１１８）的股骨头的蜡模（１５）。第一个是中心窝成形型芯（１１６），而第二个是陶制中空成形型芯（１１８）。该蜡模涂覆有陶瓷浆液以形成一外壳，型芯延长部（１１２，１１４）容纳在所述外壳中。蜡被熔化且排出并且该外壳被烧制以形成模具。金属被铸制并且当冷却时，外壳和型芯被去除并且通过中空成形型芯形成在头中的各个开口（１４０）被密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及置换关节以及其它结构的医用植入件，特别是股骨头 置换植入件。
技术介绍
当前首选的臀假体包括具有窝的股骨头，该窝用于连接到主干， 该主干被固定进或固定到病人的股骨。 一种髋臼球体杯可被设置用于 插入到病人的骨盆中并且适合于以紧密的滑动配合的方式接收新的人 造头，或也可不设置此髋臼球体杯。为了适合用于医用设备，对于特殊的应用，材料必须表现出适当 的功能特性，主要是机械特性，并且必须是生物适应的。生物适应性 是一种材料能够在特殊应用中表现出适当的寄主反应的能力。例如， 在人体的复杂环境中，由于人体体液充当电解液，金属合金容易受到 电化学腐蚀，并且为了是生物适合的，用在植入式医用装置中的金属 合金必须在装置的整个计划寿命中表现出极低的腐蚀。腐蚀所释放的 金属颗粒会被局部地集中或者全身地分散并且重要的是释放材料的类 型和数量都不会给病人带来危险。为了航空工业而开发的钴铬基合金 由于其强度、耐腐蚀性以及生物适应性而被用在包括可植入的医用装置的许多医用装置应用中。例如，作为符合ASTM标准规范的合金代表， 钴铬合金经常用作如假体臀和膝关节的模块化假体装置的组成成分， 所述ASTM标准规范如ASTM F-75-01， STANDARD SPECIFICATION FOR COBALT-28 CHROMIUM-6 MOLYBDENUM ALLOY CASTINGS AND CASTING ALLOY FOR SURGICAL IMPLANTS, 以及 ASTM-799, STANDARD SPECIFICATION FOR COBALT-28 CHROMIUM-6 MOLYBDENUM ALLOY FORGING FOR SURGICALIMPLANTS 。假体关节一般包括成对的承重表面，所述成对的承重表面通常包 括金属合金成分的第一表面，该第一表面配对有包括金属、聚合体、 陶瓷、骨或骨胶合剂的第二表面。当承重表面彼此相对移动时，比如 在假体关节的联接期间，摩擦会导致该表面碎裂。从植入式医用装置 的承重表面上产生的在医学上被称为第三体的磨损碎片会引起组织细 胞的反应，在该反应中，身体的免疫系统被激活从而释放出酶以溶解 碎片颗粒。然而，由于磨损碎片通常是相对较硬的材料，如金属或聚 碳酸酯化合物，因此酶或者不能溶解碎片或者经过相当长时间才能溶 解碎片。另一方面，酶还与组织和骨头发生反应因此会削弱或溶解支 承或靠近医用装置的骨头。在假体关节情形下，骨头的变弱或骨质溶 解会縮短装置的寿命并最终导致支承骨不能使用。此外，表面侵蚀可 能最终导致承重表面的失效，从而需要置换或修补该表面。在植入式 医用装置的情况下，置换或修补需要担负昂贵的费用以及有风险的手 术。一般地，在使用聚合体杯状物的地方，这是插入到病人关节窝内 的金属杯状物的衬套的形式。因而，股骨球的尺寸必须更小，这是因 为金属杯状物必须是有限大小的从而能配合到病人的关节窝内。这意 味着头与聚合体杯状物的配合表面的面积也是有限的，这增加了两者 之间的压力以及由此带来的磨损。WO-A-2005/070344描述了一种方法，该方法提供了医用植入件的平滑坚硬表面并且如果该方法能够实现的 话，那么由于表面之间的磨损更小因此可以允许金属-金属界面。并且 在这种情况下，配合表面的面积可以达到最大化，其进一步减少了表 面之间的磨损。然而，如果头是实心的，那么它会很重并且出于多种原因是不合 乎要求的。目前可用的设计提供了一种具有两部分的中空头铸件中 空的半球形头，以及连接到该头上的基体。基体上设置有杯状窝以允许连接到股骨件上。在它们之间，基体和头需要相当多的加工以允许 它们通过离子束焊接的互连。然而，期望提供不需要加工，实际上也 不需要焊接的中空头。这些工艺都显著地增加了最终产品的成本并且 也使得制造产品的可溯性变得复杂。单个部件的生产(通过铸造)经 常与任一随后的加工和/或焊接分开执行。由此，有更多的机会用于不 充分地说明最终产品生产中的不同阶段。无论如何，将基体焊接到半球形头的边缘会导致靠近该边缘的半 球形表面的明显受热，并且这样会不利地冲击靠近该边缘的晶体显微 结构，这种冲击会影响半球形表面的磨损和/或平滑度。US-A-6129764提供了一种相对中空(肱骨)头，其具有打开的基 体以接收连接到肱骨的可变连接件。SU-A-619179提供了一种用于配合 再成形股骨头的中空盖。EP-A-375600公开了焊接到一起的铸造股骨 件。DE-A-3907530公开了由板材制成的中空股骨头，并且该股骨头通 过焊接设置有颈状杯。本专利技术的目的是提供一种新颖的医用假体头的构造方法以及由此 构造而成的头。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种铸造中空医用假体头的方法，该方法包 括以下步骤形成该头的模型以及通道延长部，所述模型包括半球形表面和耳 轴支座成形基体；穿过该基体设置中空成形型芯；用外壳成形浆液涂覆该模型以及从基体起的所述型芯的延长部， 所述型芯延长部包容在所述外壳成形浆液中； 固化所述外壳以形成模具； 将金属铸造进该模具中；冷却时，去除所述外壳和至少所述型芯延长部；以及 闭合由所述中空成形型芯延长部形成在所述头的基体中的开口或 各个开口。优选地，所述闭合由所述开口的焊接填充所实现，尽管其可以通 过塞子来闭合。优选地，所述焊接填充(或塞子)使用与铸造金属相 同的金属。模型优选由诸如蜡或热塑性材料的可变流体材料模制。在使用蜡 的情况下，所述固化步骤包括再熔化蜡以及将熔化的蜡从外壳排出的 步骤，此时外壳已经固化到在所述排出期间能保持其形状的程度。随 后，如果外壳是陶瓷混合物，其可被烧制以完成固化步骤。优选地，由此形成多个所述延长部和开口，最好是4个。它们截面 可以是圆的，但也可以在圆周方向上是细长的，其原因下面进一步描 述。优选地，所述模型包括在所述基体上的耳轴成形部分，由此在所 述铸造步骤期间耳轴整体地形成在该头上。窝成形型芯可设置在所述 耳轴成形部分中，所述窝成形型芯包括一延长部，该延长部也被所述 外壳成形浆液所包容。窝成形型芯以及中空成形型芯都可是陶瓷的。中空成形型芯的形 状可为环形，由此形成了用于该耳轴的支撑柱。事实上，耳轴可由所 述环形体的眼状件所形成，并且窝成形型芯可延伸到该眼状件中。所述通道延长部可以方便地离开所述半球形表面。如任一前述权利要求所述的方法，其中所有的所述型芯在所述闭 合前从头上去除。所述中空成形型芯去除后所遗留下来的中空空间可在完成所述闭合之前被排空和/或被惰性气体所充满。中空成形型芯通过用震动工具粉碎型芯来去除。可选择地，还可 以通过化学侵蚀来去除型芯。出于任一目的，所述延长部的截面可以 是有益的细长形的，以便于通向外部以及去除碎片。 一种适当的溶解 剂是碱性溶液，如氢氧化钾，其不会损坏铸造金属。铸造金属可以是钴/铬/钼合金。模型的所述铸造可包括以下步骤通过将所述延长部连接到所述模具的基体而将所述型芯定位到模 型成形模具中；用半球形盖闭合所述模具；以及 将可固化流体材料注入模具中。所述半球形盖可以方便地具有形成所述通道延长部的通道开口， 以及所述流体材料的所述注入可经过所述通道开口。当所述中空医用假体头是臀假体头的时候，该方法尤其适用。然 而，尽管这里描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造中空医用假体头的方法，所述方法包括以下步骤：　形成该头的模型以及通道延长部，所述模型包括半球形表面以及耳轴支座成形基体；　穿过该基体设置中空成形型芯；　用外壳成形浆液涂覆该模型以及从基体起的所述型芯的延长部，所述型芯延长部包容在所述外壳成形浆液中；　固化所述外壳以形成模具；　将金属铸造进该模具中；　冷却时，去除所述外壳以及至少所述型芯延长部；以及　闭合由所述中空成形型芯延长部形成在所述头的基体中的开口或各个开口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2005-11-1 0522278.11. 一种铸造中空医用假体头的方法，所述方法包括以下步骤形成该头的模型以及通道延长部，所述模型包括半球形表面以及耳轴支座成形基体；穿过该基体设置中空成形型芯；用外壳成形浆液涂覆该模型以及从基体起的所述型芯的延长部，所述型芯延长部包容在所述外壳成形浆液中；固化所述外壳以形成模具；将金属铸造进该模具中；冷却时，去除所述外壳以及至少所述型芯延长部；以及闭合由所述中空成形型芯延长部形成在所述头的基体中的开口或各个开口。2. 如权利要求l所述的方法，其中所述闭合通过所述开口的焊接 填充来实现。3. 如权利要求2所述的方法，其中所述焊接填充使用与所述铸造 金属相同的金属。4. 如权利要求l所述的方法，其中所述闭合通过将塞子焊接到所 述开口中来实现。5. 如前述任一权利要求所述的方法，其中所述模型由可变流体材 料模制。6. 如权利要求5所述的方法，其中所述材料为蜡并且所述固化步 骤包括熔化蜡以及将所述熔化的蜡从外壳排出的步骤，此时外壳已固 化到在所述排出期间能保持其形状的程度。7. 如前述任一权利要求所述的方法，其中由此形成多个所述延长 部和开口，优选为四个。8. 如前述任一权利要求所述的方法，其中所述通道延长部离开所 述半球形表面。9. 如前述任一权利要求所述的方法，其中所述模型包括所述基体上的耳轴成形部分，并且耳轴在所述铸造步骤中由此整体地形成在所 述头上。10. 如权利要求9所述的方法，其中第二窝成形型芯设置在所述耳轴成形部分中，所述窝成形型芯包括延长部，该延长部也由所述外 壳成形浆液所包容。11. 如权利要求IO所述的方法，其中所述窝成形型芯是陶瓷的。12. 如前述任一权利要求所述的方法，其中所述中空成形型芯的 形状为环形。13. 如权利要求10和12所述的方法，其中所述耳轴由所述环形 件的眼状物所形成。14. 如权利要求11和13所述的方法，其中所述窝成形型芯延伸 到眼状物中。15. 如前述任一权利要求所述的方法，其中所述中空成形型芯是 陶瓷的。16. 如前述任一权利要求所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪尧姆凯布尔，
申请(专利权)人：山特维克医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]