表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，在人工膝關(guān)節(jié)半月板的承載表面制作微織構(gòu)陣列，所述微織構(gòu)陣列分布在人工膝關(guān)節(jié)半月板與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁的接觸區(qū)域上。本發(fā)明可改善膝關(guān)節(jié)表面部分區(qū)域的應(yīng)力集中現(xiàn)象；減小人工膝關(guān)節(jié)半月板與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁間的摩擦，以及因摩擦所產(chǎn)生的振動與異響的發(fā)生；降低人工膝關(guān)節(jié)摩擦副所產(chǎn)生的磨粒擴散，提高人工膝關(guān)節(jié)的使用壽命。
【專利說明】表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，屬于醫(yī)學技術(shù)、骨外科植入物領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人體的衰老以及各種關(guān)節(jié)疾病或創(chuàng)傷對人體關(guān)節(jié)的影響,造成了關(guān)節(jié)運動副局部或全部損壞，導致病患行動不便，甚至關(guān)節(jié)功能完全失效。對于該問題，現(xiàn)代醫(yī)學中主要借助人工關(guān)節(jié)植入物來替代缺損的人體天然關(guān)節(jié)，臨床稱為人工關(guān)節(jié)置換術(shù)。通過人工關(guān)節(jié)的置換不僅能夠減輕和消除病人的疼痛，而且還能重建關(guān)節(jié)運動，幫助病患恢復正?；顒幽芰?，提高其生命質(zhì)量。
[0003]膝關(guān)節(jié)是人體結(jié)構(gòu)和功能最為復雜的關(guān)節(jié)，其運動幅度大、承載受力大、使用頻率高、傷病率高。由于膝關(guān)節(jié)在運動過程中既有滾動又有滑動，因此，假體表面達到持久的耐磨損尤為困難。現(xiàn)階段，人工膝關(guān)節(jié)的主要問題在于人工膝關(guān)節(jié)股骨遠端與人工膝關(guān)節(jié)半月板之間產(chǎn)生的摩擦磨損。
[0004]人工膝關(guān)節(jié)半月板是人工膝關(guān)節(jié)中的重要組成部件，其主要作用為替代人體半月板，與人工脛骨基座形成運動承載面、最終與股骨髁假體組成人工膝關(guān)節(jié)。目前，人工膝關(guān)節(jié)中人工膝關(guān)節(jié)半月板常用的材料為超高分子聚乙烯，且假體表面均為光滑面。在實際應(yīng)用中，人工膝關(guān)節(jié)表面的摩擦磨損直接影響到人工膝關(guān)節(jié)的臨床性能。磨損所產(chǎn)生的高分子量聚乙烯磨粒亦會導致粘著磨損和磨粒磨損的發(fā)生。此外，由于人工膝關(guān)節(jié)半月板支承表面長期受交變、循環(huán)載荷的作用，引起超高分子聚乙烯脛骨襯墊的表面下層的層狀剝離、點蝕和疲勞裂縫，并伴有大量的聚乙烯顆粒產(chǎn)生，形成疲勞磨損。高分子量聚乙烯對人體的不良作用，除侵害軟組織引起疼痛性滑膜炎外，還可侵害周圍骨組織。最終導致假體松動而導致關(guān)節(jié)置換失敗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，能夠減小人工膝關(guān)節(jié)股骨髁與人工膝關(guān)節(jié)半月板接觸界面間的摩擦作用，降低磨損、振動的發(fā)生。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:
在人工膝關(guān)節(jié)半月板表面上制作微織構(gòu)陣列，該類織構(gòu)能夠作為關(guān)節(jié)液或組織液的微型儲存容器，向人工膝關(guān)節(jié)股骨髁與人工膝關(guān)節(jié)半月板接觸界面提供潤滑液，防止干摩擦的發(fā)生。此外，在中、快速步態(tài)的情況下，增加人工膝關(guān)節(jié)股骨髁與人工膝關(guān)節(jié)半月板接觸界面之間彈性流體動力潤滑的發(fā)生概率。本發(fā)明中，表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板能夠改善人工膝關(guān)節(jié)摩擦副表面接觸應(yīng)力狀態(tài)、提高表面浸潤度、減小半月板與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁配副之間應(yīng)力集中現(xiàn)象、降低三體磨損、減少由摩擦所引起振動的發(fā)生。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，在人工膝關(guān)節(jié)半月板的承載表面制作微織構(gòu)陣列，所述微織構(gòu)陣列分布在人工膝關(guān)節(jié)半月板與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁的接觸區(qū)域上。
[0008]所述微織構(gòu)陣列沿承載表面的接觸區(qū)密集分布，單位織構(gòu)之間距離為I X 10微米至IX 13微米。
[0009]所述微織構(gòu)陣列由一組在垂直于承載表面的截面上形狀是圓柱形或圓弧形的凹坑排列組成，半徑及孔深為IX10微米至I X 13微米。
[0010]本發(fā)明將現(xiàn)行的光滑內(nèi)表面人工膝關(guān)節(jié)半月板設(shè)計為微織構(gòu)表面，變?nèi)斯はリP(guān)節(jié)股骨髁與人工膝關(guān)節(jié)半月板觸界面為有限接觸界面，改善部分區(qū)域接觸表面應(yīng)力分布。該微織構(gòu)陣列可用于存儲關(guān)節(jié)液與組織液，提高人工膝關(guān)節(jié)半月板表面浸潤性，幫助蛋白質(zhì)薄膜層生成。人工膝關(guān)節(jié)半月板上的微織構(gòu)主要存在于步態(tài)周期中人工膝關(guān)節(jié)股骨髁假體與人工膝關(guān)節(jié)半月板的主要接觸區(qū)域，防止人工膝關(guān)節(jié)股骨髁與人工膝關(guān)節(jié)半月板接觸時造成干摩擦的發(fā)生，并能收集磨損顆粒，減少磨粒向膝關(guān)節(jié)軟組織與假體周圍組織的擴散率，降低骨溶解現(xiàn)象的發(fā)生。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實質(zhì)性特點和顯著的優(yōu)點:
較傳統(tǒng)人工膝關(guān)節(jié)半月板，本發(fā)明可改善關(guān)節(jié)表面部分區(qū)域的應(yīng)力集中現(xiàn)象，并降低該區(qū)域磨損率；本發(fā)明的人工膝關(guān)節(jié)半月板具有更高的表面浸潤性，有利于彈性流體動力潤滑狀態(tài)的產(chǎn)生，減小人工膝關(guān)節(jié)股骨髁與人工膝關(guān)節(jié)半月板摩擦副的直接接觸；本發(fā)明的人工膝關(guān)節(jié)半月板能夠減小人工膝關(guān)節(jié)承載面間因摩擦而產(chǎn)生的振動與異響現(xiàn)象的發(fā)生；本發(fā)明的人工膝關(guān)節(jié)半月板可減少人工膝關(guān)節(jié)摩擦副所產(chǎn)生的磨粒擴散，降低骨溶解現(xiàn)象的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的人工膝關(guān)節(jié)半月板的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的人工膝關(guān)節(jié)半月板微織構(gòu)陣列示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的人工膝關(guān)節(jié)半月板表面微織構(gòu)的剖面示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做進一步的說明。
[0016]如圖1所示，一種表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，在人工膝關(guān)節(jié)半月板的承載表面I制作微織構(gòu)陣列2，所述微織構(gòu)陣列2分布在人工膝關(guān)節(jié)半月板與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁的接觸區(qū)域上。
[0017]如圖2所示，所述微織構(gòu)陣列2總體為矩形陣列，沿承載表面I的接觸區(qū)密集分布,單位織構(gòu)之間距離為I X 10微米至I X 13微米。
[0018]如圖3所示，所述微織構(gòu)陣列2由一組在垂直于承載表面I的截面上形狀是圓柱形或圓弧形的凹坑3排列組成，半徑及孔深為I X 10微米至I X 13微米。
[0019]本發(fā)明人工膝關(guān)節(jié)半月板由醫(yī)用塑料、陶瓷、鈷鉻鑰等生物材料，采用機械加工、激光快速成型、物理化學表面刻蝕工藝方法，制作表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板。
【權(quán)利要求】
1.一種表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，其特征在于:在人工膝關(guān)節(jié)半月板的承載表面(1)制作微織構(gòu)陣列(2),所述微織構(gòu)陣列(2)分布在人工膝關(guān)節(jié)半月板與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁的接觸區(qū)域上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，其特征在于:所述微織構(gòu)陣列(2)沿承載表面(1)的接觸區(qū)密集分布，單位織構(gòu)之間距離為1X10微米至1父103微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面微織構(gòu)型人工膝關(guān)節(jié)半月板，其特征在于:所述微織構(gòu)陣列(2)由一組在垂直于承載表面(1)的截面上形狀是圓柱形或圓弧形的凹坑(3)排列組成，半徑及孔深為1 X 10微米至1 X 103微米。
【文檔編號】A61F2/38GK104352291SQ201410614650
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】華子愷, 嚴新誼, 劉冬旭 申請人:上海大學