專利名稱：新型碳纖維人造關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用人體假肢技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及新型碳纖維人造關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及醫(yī)用人體假肢技術(shù)領(lǐng)域。人的關(guān)節(jié)是一種特殊的器官，既傳遞載荷又傳遞運動的生物摩擦學(xué)系統(tǒng)。人的關(guān)節(jié)是由關(guān)節(jié)面、關(guān)節(jié)骨、軟骨、關(guān)節(jié)滑液及供應(yīng)關(guān)節(jié)滑液的關(guān)節(jié)囊組成。人體關(guān)節(jié)(尤其是下肢關(guān)節(jié))的摩擦系數(shù)較小，幾乎無磨損；但因客觀原因和外傷損傷，仍不可避免地發(fā)生病變，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎，關(guān)節(jié)滑液分泌量減少，骨瘤切除等，嚴(yán)重者甚至需要更換關(guān)節(jié)。現(xiàn)有的人工膝關(guān)節(jié)有限制性、半限制性和非限制性三種假體，均采用滑動摩擦方式，但存在著假體壽命有限，易引起并發(fā)癥、感染等癥，關(guān)節(jié)活動受限等問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要提供一種強度高、硬度適中，耐腐蝕，組織相容性好，活動靈活，結(jié)實耐用，無毒、無刺激性的新型碳纖維人造關(guān)節(jié)。碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7 9倍，抗拉彈性模量為230 430Gpa亦高于鋼。碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。本發(fā)明是采用高強度碳纖維，碳纖維呈單向排列，用微量的樹脂浸滲后作為修復(fù)補強的加固材料，提高了原有碳纖維的抗拉強度，具有高韌性，高強度，高耐久性，耐腐蝕的特點。本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案主要是由關(guān)節(jié)面，關(guān)節(jié)骨，關(guān)節(jié)囊組成；關(guān)節(jié)骨中間層結(jié)構(gòu)采用高強度碳纖維，為加強硬度和韌性，碳纖維用酚醛樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料， 即為單向的連續(xù)纖維；樹脂能耐高溫，防氧化，且為絕緣材料，碳纖維外層采用氣相沉降法， 經(jīng)高溫加熱，使氯硅烷和高純氫氣發(fā)生反應(yīng)，氯硅烷裂解為氯化氫和碳化硅，碳化硅沉積在碳纖維表面形成碳化硅層，即成一種新型的復(fù)合體；環(huán)氧樹脂沿碳纖維拉伸方向粘貼在碳化硅外層上，形成環(huán)氧樹脂層，環(huán)氧樹脂層外層等離子噴涂羥基磷灰石，形成羥基磷灰石層；羥基磷灰石層外層為高彈性醫(yī)用硅橡膠，醫(yī)用硅橡膠塑形性好，化學(xué)惰性好，價格低廉。 關(guān)節(jié)面采用互為磁化相吸的磁性鐵組成，外圍被電鍍鈦合金包被，鈦合金耐磨性好，耐腐蝕，可被長期植入體內(nèi)；關(guān)節(jié)囊為醫(yī)用高分子材料甲殼胺材料，甲殼胺具有組織相容性好， 無毒無刺激，良好的透氣性的特點。由于本發(fā)明具強度高、硬度適中，耐腐蝕，組織相容性好，活動靈活，結(jié)實耐用，無毒、無刺激性的特點，可大量生產(chǎn)應(yīng)用于臨床需要，是一種具有推廣價值的新技術(shù)。


圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明關(guān)節(jié)骨剖層結(jié)構(gòu)示意圖。圖1 圖2所示的附圖標(biāo)記如下1、關(guān)節(jié)面，2、關(guān)節(jié)骨，3、關(guān)節(jié)囊，4、碳纖維，5、酚
3醛樹脂，6、碳化硅，7、環(huán)氧樹脂，8、羥基磷灰石，9、硅橡膠，10、磁性鐵，11、鈦合金。
具體實施例方式
如圖1 圖2中所示，一種新型碳纖維人造關(guān)節(jié)的主要結(jié)構(gòu)是由關(guān)節(jié)面1，關(guān)節(jié)骨 2，關(guān)節(jié)囊3組成；關(guān)節(jié)骨2中間層結(jié)構(gòu)采用高強度碳纖維4，碳纖維4用酚醛樹脂5預(yù)浸成為復(fù)合增強材料，即為單向的連續(xù)纖維；碳纖維4外層采用氣相沉降法，經(jīng)高溫加熱，使氯硅烷和高純氫氣發(fā)生反應(yīng)，氯硅烷裂解為氯化氫和碳化硅6，碳化硅6沉積在碳纖維表面形成碳化硅6層，即成一種新型的復(fù)合體；環(huán)氧樹脂7沿碳纖維4拉伸方向粘貼在碳化硅6外層上，形成環(huán)氧樹脂7層，環(huán)氧樹脂7層外層等離子噴涂羥基磷灰石8，形成羥基磷灰石8 層；羥基磷灰石8層外層為高彈性醫(yī)用硅橡膠9。關(guān)節(jié)面2采用互為磁化相吸的磁性鐵10 組成，外圍被電鍍鈦合金11包被 ’關(guān)節(jié)囊3為醫(yī)用高分子材料甲殼胺材料。
權(quán)利要求
1.新型碳纖維人造關(guān)節(jié)，主要是由關(guān)節(jié)面，關(guān)節(jié)骨，關(guān)節(jié)囊組成；其特征是關(guān)節(jié)骨中間層結(jié)構(gòu)采用高強度碳纖維，碳纖維用酚醛樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料，即為單向的連續(xù)纖維；碳纖維外層氣化碳化硅層，即成一種新型的復(fù)合體；環(huán)氧樹脂沿碳纖維拉伸方向粘貼在碳化硅外層上，形成環(huán)氧樹脂層，環(huán)氧樹脂層外層等離子噴涂羥基磷灰石，形成羥基磷灰石層；羥基磷灰石層外層為高彈性醫(yī)用硅橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳纖維人造關(guān)節(jié)，其特征是氣化碳化硅層是采用氣相沉降法，經(jīng)高溫加熱，使氯硅烷和高純氫氣發(fā)生反應(yīng)，氯硅烷裂解為氯化氫和碳化硅，碳化硅沉積在碳纖維表面形成碳化硅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳纖維人造關(guān)節(jié)，其特征是關(guān)節(jié)面采用互為磁化相吸的磁性鐵組成，外圍被電鍍鈦合金包被。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳纖維人造關(guān)節(jié)，其特征是關(guān)節(jié)囊為醫(yī)用高分子材料甲殼胺材料。
全文摘要
新型碳纖維人造關(guān)節(jié)，本發(fā)明涉及醫(yī)用人體假肢技術(shù)領(lǐng)域；其特征是由關(guān)節(jié)面，關(guān)節(jié)骨，關(guān)節(jié)囊組成；其特征是關(guān)節(jié)骨中間層結(jié)構(gòu)采用碳纖維，碳纖維用酚醛樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料；碳纖維外層氣化碳化硅層；環(huán)氧樹脂沿碳纖維拉伸方向粘貼在碳化硅外層上，形成環(huán)氧樹脂層，環(huán)氧樹脂層外層等離子噴涂羥基磷灰石，形成羥基磷灰石層；羥基磷灰石層外層為高彈性醫(yī)用硅橡膠。關(guān)節(jié)面采用互為磁化相吸的磁性鐵組成，外圍被電鍍鈦合金包被。關(guān)節(jié)囊為醫(yī)用高分子材料甲殼胺材料。本發(fā)明具強度高、硬度適中，耐腐蝕，組織相容性好，活動靈活，結(jié)實耐用，無毒、無刺激性的特點。
文檔編號A61F2/30GK102429746SQ201110324440
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者周曌玥, 時躍, 欒清楊 申請人:曉健科技(大連)有限公司