一種單髁人工膝關(guān)節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)器械領(lǐng)域，尤其涉及一種單髁人工膝關(guān)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]膝關(guān)節(jié)為人體最大且構(gòu)造最復(fù)雜，損傷機(jī)會(huì)亦較多的關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)置換是目前改善膝關(guān)節(jié)功能的常用方法，可以減輕關(guān)節(jié)疼痛，矯正關(guān)節(jié)畸形，恢復(fù)關(guān)節(jié)活動(dòng)度。人工膝關(guān)節(jié)假體目前常用的材料為CoCrMo合金/UHMWPE摩擦界面，此界面具有較好的摩擦性能且超高分子量聚乙烯提供了一定的緩沖性能，但是長(zhǎng)期使用下因聚乙烯的磨損產(chǎn)生的顆粒可以誘導(dǎo)炎性反應(yīng)，誘發(fā)骨溶解并導(dǎo)致假體松動(dòng);其次，CoCrMo合金彈性模量大，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力遮擋問(wèn)題;再次，CoCrMo合金會(huì)釋放一定量的金屬離子，對(duì)機(jī)體有一定的毒性;另外，金屬材料會(huì)在X射線下顯示偽影，并影響核磁共振的成像，因此迫切需要一種高耐磨、具有較好的生物相容性和較好的緩沖性能且使用壽命長(zhǎng)的膝關(guān)節(jié)假體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中人工膝關(guān)節(jié)假體因易磨損而容易誘導(dǎo)炎性反應(yīng)、骨溶解并導(dǎo)致假體松動(dòng)、且會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力遮擋問(wèn)題、對(duì)機(jī)體有一定的毒性且影響核磁共振成型的上述缺陷，提供一種高耐磨、具有較好的生物相容性和較好的緩沖性能、能夠更好地模擬正常膝關(guān)節(jié)的生物性能、改善病人的主觀感受、延長(zhǎng)使用壽命并降低翻修率的單髁人工膝關(guān)節(jié)。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，其所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種單髁人工膝關(guān)節(jié)，包括依次相連的股骨髁、襯墊和脛骨托，且襯墊的上表面與股骨髁的關(guān)節(jié)面滑動(dòng)配合，而襯墊的下表面與脛骨托的表面形成滑動(dòng)配合；
[0006]股骨髁、襯墊和脛骨托均由聚醚醚酮或其衍生物制成。
[0007]在本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)中，襯墊的上表面與股骨髁的關(guān)節(jié)面滑動(dòng)配合，且襯墊的下表面與脛骨托的表面形成滑動(dòng)配合，這樣的設(shè)計(jì)不僅使得所述單髁人工膝關(guān)節(jié)能夠代替人體膝關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)人體膝關(guān)節(jié)的功能，而且襯墊上表面與股骨髁的關(guān)節(jié)面、襯墊下表面與脛骨托表面之間的滑動(dòng)配合，即采用的是活動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，避免了襯墊的應(yīng)力集中，減緩了股骨髁與襯墊、脛骨托與襯墊之間的相互磨損，延長(zhǎng)了所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的使用壽命，其翻修率也大幅降低。
[0008]上述股骨髁、襯墊和脛骨托均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，聚醚醚酮或其衍生物(碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮、玻璃纖維增強(qiáng)聚醚醚酮等)具有較低的摩擦系數(shù)、較低的磨損率和理想的彈性模量，這樣使得所述單髁人工膝關(guān)節(jié)具有高耐磨性能和較好的緩沖性能，在很大程度上減弱了磨損，進(jìn)而有助于降低骨溶解和所述單髁人工膝關(guān)節(jié)松動(dòng)的發(fā)生率，并使得所述單髁人工膝關(guān)節(jié)能夠更好地模擬正常膝關(guān)節(jié)的生物性能；除此之外，聚醚醚酮或其衍生物(比如碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮、玻璃纖維增強(qiáng)聚醚醚酮等)還具有良好的生物相容性，這樣便增強(qiáng)了所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的生物相容性，有助于改善病人的主觀感受。另外，因?yàn)樯鲜龉晒趋?、襯墊和脛骨托均采用聚醚醚酮或其衍生物制成，故使得所述單髁人工膝關(guān)節(jié)內(nèi)不含金屬材料，即不會(huì)導(dǎo)致金屬離子毒性和過(guò)敏反應(yīng)，也不影響透視顯影和核磁共振成像。
[0009]作為對(duì)本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的一種改進(jìn)，上述股骨髁的彈性模量為1GPa?25GPa。將該股骨髁的彈性模量限定為1GPa?25GPa使得股骨髁的彈性模量與人體骨組織相近，可以避免應(yīng)力遮擋，能對(duì)人體骨組織起到保護(hù)作用，一方面，可避免產(chǎn)生磨損顆粒，有助于降低骨溶解和所述單髁人工膝關(guān)節(jié)松動(dòng)的發(fā)生率，另一方面，有助于進(jìn)一步延長(zhǎng)所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的使用壽命，降低了其翻修率。如若股骨髁的彈性模量小于lOGPa，則會(huì)減弱所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的強(qiáng)度，如若股骨髁的彈性模量大于25GPa，則會(huì)造成應(yīng)力遮擋，由此可知，將股骨髁的彈性模量限定為1GPa?25GPa，有助于在保證所述單髁人工膝關(guān)節(jié)強(qiáng)度的同時(shí)避免應(yīng)力遮擋。
[0010]作為對(duì)本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的一種改進(jìn)，上述股骨髁的股骨接觸面設(shè)有股骨髁固定柱和股骨髁固定翼。股骨髁固定柱和股骨髁固定翼的設(shè)置能起到將股骨髁穩(wěn)定地固定在股骨遠(yuǎn)端的作用；另外，股骨髁固定翼為片狀結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的柱狀結(jié)構(gòu)相比，不僅有助于提高所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的強(qiáng)度，而且還可限制所述單髁人工膝關(guān)節(jié)移動(dòng)，防止其旋轉(zhuǎn)移位。
[0011]作為對(duì)本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的一種改進(jìn)，上述襯墊的上表面為凹形曲面，且該凹形曲面與上述股骨髁的關(guān)節(jié)面形成滑動(dòng)配合。凹形曲面的設(shè)置會(huì)使得襯墊的上表面與股骨髁的關(guān)節(jié)面之間的貼合度更高，方便了襯墊上表面與股骨髁的關(guān)節(jié)面之間形成滑動(dòng)配合。
[0012]作為對(duì)本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的一種改進(jìn)，上述脛骨托的彈性模量為1GPa?25GPa。同上所述，將該脛骨托的彈性模量限定為1GPa?25GPa使得脛骨托的彈性模量與人體骨組織相近，可以避免應(yīng)力遮擋，能對(duì)人體骨組織起到保護(hù)作用，一方面，可避免產(chǎn)生磨損顆粒，有助于降低骨溶解和所述單髁人工膝關(guān)節(jié)松動(dòng)發(fā)生的機(jī)率，另一方面，有助于進(jìn)一步延長(zhǎng)所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的使用壽命，其翻修率也大幅降低。如若脛骨托的彈性模量小于1GPa，則會(huì)減弱所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的強(qiáng)度，如若脛骨托的彈性模量大于25GPa，則會(huì)造成應(yīng)力遮擋，由此可知，將脛骨托的彈性模量限定為1GPa?25GPa，有助于在保證所述單髁人工膝關(guān)節(jié)強(qiáng)度的同時(shí)避免應(yīng)力遮擋。
[0013]作為對(duì)本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的一種改進(jìn)，上述脛骨托包括平臺(tái)，且該平臺(tái)的底端設(shè)有脛骨托固定柱和脛骨托固定翼。平臺(tái)底端設(shè)置脛骨托固定柱和脛骨托固定翼可起到防止所述單髁人工膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)或松動(dòng)的作用。
[0014]作為對(duì)本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的一種改進(jìn)，上述平臺(tái)的頂端還設(shè)有擋板。該擋板的設(shè)置可防止襯墊從平臺(tái)上脫出，即能起到限制襯墊向側(cè)方移動(dòng)的作用。另外，該擋板與脛骨托固定翼共平面，且該擋板和脛骨托固定翼均與平臺(tái)垂直，有助于增強(qiáng)脛骨托自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而且方便了脛骨托與襯墊的裝配。
[0015]進(jìn)一步地，上述平臺(tái)上設(shè)有后傾角，且該后傾角為4°?8°。該后傾角的設(shè)置可緩解行走時(shí)產(chǎn)生的剪切力，并可減少襯墊的移動(dòng)，另外，將該后傾角限定為4°?8°，會(huì)使得所述單髁人工膝關(guān)節(jié)更符合生物力學(xué)特點(diǎn)。
[0016]作為對(duì)本發(fā)明所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的一種改進(jìn)，上述股骨髁和脛骨托的硬度均大于襯墊的硬度。這樣的設(shè)計(jì)使得襯墊作為被磨損方，在保證良好緩沖和關(guān)節(jié)功能的同時(shí)減緩股骨髁與襯墊、脛骨托與襯墊之間的磨損，有助于提升所述單髁人工膝關(guān)節(jié)的緩沖性能；如若股骨髁和脛骨托的硬度均與