專利名稱：一種離散陶瓷柱體人工髖臼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種骨科植入假體，具體涉及一種離散陶瓷柱體人工髖白，屬于生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人工關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療因創(chuàng)傷或疾病導(dǎo)致的關(guān)節(jié)損傷的一種常見手術(shù)方法，臨床應(yīng)用效果良好。人工髖、膝關(guān)節(jié)是最常用的兩種人工關(guān)節(jié)系統(tǒng)，其中，人工髖關(guān)節(jié)系統(tǒng)由人工髖白、關(guān)節(jié)柄和球頭組成。目前臨床上使用的人工髖白一般由金屬外殼和內(nèi)襯組成，內(nèi)襯材料一般為金屬、陶瓷或高分子材料。球頭與內(nèi)襯直接接觸，形成一對摩擦副，球頭材料一般為金屬或陶瓷。臨床應(yīng)用結(jié)果表明，金屬或陶瓷球頭與高分子內(nèi)襯形成的摩擦副，在長期的摩擦過程中，會導(dǎo)致高分子內(nèi)襯的不斷磨損，通常每年的磨損量約為0. 2mm。因此，若此類型的人工髖關(guān)節(jié)設(shè)計壽命為20年，則高分子內(nèi)襯的待磨損厚度必須為4mm以上，同時為了保證其具有足夠的機械強度，完整的高分子內(nèi)襯厚度一般為IOmm以上。由于人體髖白窩的解剖尺寸是有限的，這必然導(dǎo)致與之相匹配的人工關(guān)節(jié)球頭的尺寸大幅度減小，因此，該類型人工髖關(guān)節(jié)的運動范圍受到了很大程度的限制，導(dǎo)致人工髖關(guān)節(jié)容易發(fā)生脫位。為了解決上述問題，金屬球頭對金屬內(nèi)襯的人工髖關(guān)節(jié)系統(tǒng)正在逐步推廣應(yīng)用，然而，大塊的金屬材料長期存留在人體內(nèi)會發(fā)生金屬離子析出和過敏等問題。陶瓷球頭對陶瓷內(nèi)襯組成的人工髖關(guān)節(jié)系統(tǒng)，由于具備摩擦磨損小的優(yōu)點，被認(rèn)為最具臨床應(yīng)用發(fā)展前景，正在逐步推廣使用。但是如果陶瓷內(nèi)襯比較薄，由于陶瓷材料本身的脆性，則容易發(fā)生破損，因此，陶瓷內(nèi)襯一般比較厚，厚度約為8-10mm，這使得與其配合的陶瓷球頭尺寸不得不變小，從而限制了人工髖關(guān)節(jié)的運動范圍，降低了患者肢體的運動功能。因此，構(gòu)建具有大尺寸陶瓷球頭和超薄人工髖白陶瓷內(nèi)襯的新型人工髖關(guān)節(jié)系統(tǒng)，以增加人工髖關(guān)節(jié)的運動范圍，提高使用壽命，具有重要的科學(xué)意義和臨床應(yīng)用價值。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?01110006221. 6 (公開號為 CN102058447A)的中國專利申請《一種非球面髖臼人工髖關(guān)節(jié)》公開了一種非球面髖臼人工髖關(guān)節(jié)，其包括非球形承載曲面髖白假體和與之配合的球形股骨頭假體，該非球形承載曲面髖白假體包括髖白外表面，髖白杯開口平面分別與髖白外表面及髖白承載曲面相接。該發(fā)明能降低接觸應(yīng)力，尤其是外上緣接觸應(yīng)力，進而減少外上緣磨損，延長假體壽命，具有延長壽命的優(yōu)點。但是該人工髖關(guān)節(jié)不能有效地減少髖白內(nèi)襯的厚度，達到增加人工髖關(guān)節(jié)運動范圍的目的。申請?zhí)枮?00880008732. 8 (公開號CN101677861)的中國專利申請《具有鈷支承面的多孔金屬杯》公開了一種髖白杯組件，包括杯部和支承件。所述杯部可包括具有第一厚度的多孔金屬外層和具有第二厚度的純鈦內(nèi)層；所述支承件適于選擇性的緊固于鈦內(nèi)層。這是一種鈷鉻鉬合金髖白對鈷鉻鉬合金球頭的人工髖關(guān)節(jié)系統(tǒng)，但它同樣存在著金屬髖白對金屬球頭相配的人工髖關(guān)節(jié)的缺陷
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有陶瓷對陶瓷人工髖關(guān)節(jié)系統(tǒng)中，人工髖臼的杯壁厚度過大、關(guān)節(jié)運動范圍受限的不足，提供一種離散陶瓷柱體人工髖白，以降低髖白杯壁的厚度，增大人工髖關(guān)節(jié)的運動范圍。
本發(fā)明采取如下技術(shù)方案實現(xiàn)以上目的
一種離散陶瓷柱體人工髖白，其包括球冠形金屬內(nèi)殼、多個陶瓷柱體和多孔金屬外殼，所述球冠形金屬內(nèi)殼上均勻分布有若干臺階圓柱孔，該臺階圓柱孔的小徑孔位于該球冠形金屬內(nèi)殼的內(nèi)球面一側(cè)，所述多個陶瓷柱體為臺階形圓柱體，其一一地由外側(cè)嵌入所述若干臺階圓柱孔并與之形成緊密配合，該多個陶瓷柱體的小徑圓柱伸出所述球冠形金屬內(nèi)殼內(nèi)球面一定長度且其端面位于同一凹球面上，所述多孔金屬外殼壓置于所述多個陶瓷柱體的大徑圓柱端面上并與所述球冠形金屬內(nèi)殼緊密貼合。
本發(fā)明所述的離散陶瓷柱體人工髖白，其臺階圓柱孔替換為圓錐孔，陶瓷柱體替換為圓錐臺；所述多孔金屬外殼與球冠形金屬內(nèi)殼通過激光焊接固定在一起；所述多孔金屬外殼和球冠形金屬內(nèi)殼的制造材料為醫(yī)用不銹鋼、鈦及其合金、鉭及其合金或者鈷鉻鉬合金；所述多孔金屬外殼采用粉末冶金法、等離子噴涂法或快速直接成型法制備而成，其厚度為l_3mm ；所述球冠形金屬內(nèi)殼的厚度為3-5mm ；所述陶瓷柱體伸出所述球冠形金屬殼體內(nèi)球面的長度為0. 5-lmm。
本發(fā)明采用離散的陶瓷柱體作為人工髖白上與球頭的摩擦體，而外殼采用合金材料制作，因此既能夠保持良好的機械強度，又能夠有效降低人工髖白的杯壁厚度，從而達到增大人工髖關(guān)節(jié)運動范圍的效果。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明所述的離散陶瓷柱體人工髖臼包括球冠形金屬內(nèi)殼2、多個陶瓷柱體3和多孔金屬外殼1。所述球冠形金屬內(nèi)殼2上均勻地分布有若干臺階圓柱孔，該臺階圓柱孔的小徑孔位于該球冠形金屬內(nèi)殼2的內(nèi)球面一側(cè)；該球冠形金屬內(nèi)殼2采用醫(yī)用不銹鋼、鈦及其合金、鉭及其合金或者鈷鉻鉬合金材料制造，其厚度為3-5mm。所述多個陶瓷柱體3為臺階形圓柱體，它們一柱對一孔地由外側(cè)嵌入所述若干臺階圓柱孔，并且與該臺階圓柱孔形成緊密配合；該多個陶瓷柱體3的小徑圓柱伸出所述球冠形金屬內(nèi)殼2的內(nèi)球面一定長度，該長度為0. 5-lmm,并且該陶瓷柱體3小徑圓柱的端面位于同一凹球面上，以便與球頭匹配。所述多孔金屬外殼1壓置于所述多個陶瓷柱體3的大徑圓柱的端面上，并且與所述球冠形金屬內(nèi)殼2緊密貼合；該多孔金屬外殼1的制造材料為醫(yī)用不銹鋼、鈦及其合金、鉭及其合金或者鈷鉻鉬合金，其厚度為l_3mm ；所述多孔金屬外殼1可以采用粉末冶金法、等離子噴涂法制備，先制成塊體，然后再加工成與球冠形金屬內(nèi)殼2相匹配的球冠形多孔金屬表層；也可以采用金屬快速直接成型的方法直接制造出與球冠形金屬內(nèi)殼2相匹配的球冠形多孔金屬外殼1。該多孔金屬外殼1與球冠形金屬內(nèi)殼2可以通過激光焊接固定在一起，從而多孔金屬外殼1緊緊地壓住陶瓷柱體3。
圖2表示了本發(fā)明的另一實施例，該實施例的結(jié)構(gòu)基本上與圖1所示實施例相同， 所不同的是，球冠形金屬內(nèi)殼2的臺階圓柱孔替換為圓錐孔，陶瓷柱體3替換為圓錐臺形。
權(quán)利要求
1.一種離散陶瓷柱體人工髖白，其特征在于所述人工髖白包括球冠形金屬內(nèi)殼、多個陶瓷柱體和多孔金屬外殼，所述球冠形金屬內(nèi)殼上均勻分布有若干臺階圓柱孔，該臺階圓柱孔的小徑孔位于該球冠形金屬內(nèi)殼的內(nèi)球面一側(cè)，所述多個陶瓷柱體為臺階形圓柱體，其一一地由外側(cè)嵌入所述若干臺階圓柱孔并與之形成緊密配合，該多個陶瓷柱體的小徑圓柱伸出所述球冠形金屬內(nèi)殼內(nèi)球面一定長度且其端面位于同一凹球面上，所述多孔金屬外殼壓置于所述多個陶瓷柱體的大徑圓柱端面上并與所述球冠形金屬內(nèi)殼緊密貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離散陶瓷柱體人工髖白，其特征在于所述臺階圓柱孔替換為圓錐孔，所述陶瓷柱體替換為圓錐臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離散陶瓷柱體人工髖臼，其特征在于所述多孔金屬外殼與球冠形金屬內(nèi)殼通過激光焊接固定在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離散陶瓷柱體人工髖臼，其特征在于所述多孔金屬外殼的制造材料為醫(yī)用不銹鋼、鈦及其合金、鉭及其合金或者鈷鉻鉬合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離散陶瓷柱體人工髖臼，其特征在于所述多孔金屬外殼采用粉末冶金法、等離子噴涂法或快速直接成型法制備而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離散陶瓷柱體人工髖臼，其特征在于所述多孔金屬外殼的厚度為l_3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離散陶瓷柱體人工髖白，其特征在于所述球冠形金屬內(nèi)殼的制造材料為醫(yī)用不銹鋼、鈦及其合金、鉭及其合金或者鈷鉻鉬合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離散陶瓷柱體人工髖白，其特征在于所述球冠形金屬內(nèi)殼的厚度為3-5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離散陶瓷柱體人工髖白，其特征在于所述陶瓷柱體伸出所述球冠形金屬內(nèi)殼內(nèi)球面的長度為0. 5-lmm。
全文摘要
一種離散陶瓷柱體人工髖臼，其包括球冠形金屬內(nèi)殼、多個陶瓷柱體和多孔金屬外殼，所述球冠形金屬內(nèi)殼上均勻分布有若干臺階圓柱孔，該臺階圓柱孔的小徑孔位于該球冠形金屬內(nèi)殼的內(nèi)球面一側(cè)，所述多個陶瓷柱體為臺階形圓柱體，其一一地由外側(cè)嵌入所述若干臺階圓柱孔并與之形成緊密配合，該多個陶瓷柱體的小徑圓柱伸出所述球冠形金屬內(nèi)殼內(nèi)球面一定長度且其端面位于同一凹球面上，所述多孔金屬外殼壓置于所述多個陶瓷柱體的大徑圓柱端面上并與所述球冠形金屬內(nèi)殼緊密貼合。本發(fā)明既能夠保持良好的機械強度，又能夠有效降低人工髖臼的杯壁厚度，從而達到增大人工髖關(guān)節(jié)運動范圍的效果，適用于陶瓷對陶瓷的人工髖關(guān)節(jié)系統(tǒng)。
文檔編號A61L27/10GK102488573SQ20111035792
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者周海, 李祥, 王成燾, 韋山 申請人:上海交通大學(xué)