[發明專利]一種新型人工髖關節及其制造方法

有效

• 申請號: 201210568432.3
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN102973335A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉昌星;盧通成
• 申請（專利權）人: 劉昌星;盧通成
• 主分類號: A61F2/32
• 分類號: A61F2/32;A61L27/12;A61L27/10
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 龍濤

1.一種新型人工髖關節，包括高級多孔層PCA球冠（1）、合金髖臼杯（2）、金屬陶瓷髖臼襯（3）、金屬陶瓷股骨頭（4）、金屬柄（5）、領（6）、高級多孔層PCA平面圈（7）、金屬柄導管（8）、高級多孔層PCA網圈（9），其特征在于，

金屬柄（5）插入金屬柄導管（8）中，兩者以一定精度滑動配合；在領（6）平面上焊接高級多孔層PCA平面圈（7）；高級多孔層PCA平面圈（7）與股骨距截骨面緊貼；在金屬柄導管（8）表面焊接高級多孔層PCA網圈（9），與股骨干（10）內的髓腔骨組織緊貼；在金屬髖臼杯（2）表面上焊接高級多孔層PCA球冠（1），高級多孔層PCA球冠（1）的面積為金屬髖臼杯（2）外表面積的一半。

2.如權利要求1所述的新型人工髖關節，其特征在于，金屬柄（5）與金屬柄導管（8）之間的間隙為0.03～0.06mm，金屬柄（5）在金屬柄導管（8）中作上下微量滑動，不轉動、不擺動、也不傳導應力。

3.如權利要求1所述的新型人工髖關節，其特征在于，在高級多孔層PCA平面圈（7）的孔隙中填入由羥基磷灰石和磷酸三鈣粉末制成的人工骨膏狀體，與股骨距截骨面緊貼，其截骨面分泌的酶使人工骨降解而逐漸轉化成自然骨，使領（6）固定而間接固定了金屬柄（5）。

4.如權利要求1、2或3所述新型人工髖關節，其特征在于，所述高級多孔層PCA球冠（1）、高級多孔層PCA平面圈（7）、高級多孔層PCA網圈（9）三種PCA結構件由相等直徑，Co基－Cr29%－Mo6%－其它3%的合金小球，在其表面上經離子鍍高強度中間合金層、有序緊密排列、經過活性擴散焊接而成；三種PCA結構件厚度均≤1.87mm，孔隙孔徑為供骨單元長入，產生大的結合力；為避免電化學腐蝕，PCA結構件的合金小球表面經陶瓷化處理；PCA結構件的接頭強度高、無顆粒脫落；PCA結構件外表面全部的金屬小球與骨緊密地貼合。

5.一種如權利要求1-4中任意一權利要求所述新型人工髖關節的制造方法，其特征在于，步驟包括：

1）制造所述金屬柄導管（8）并將其通過所述高級多孔層PCA網圈（9）固定在人體股骨干（10）內，與髓腔骨組織緊貼；

2）制造所述金屬柄（5），將其插入所述金屬柄導管（8）中，并使所述金屬柄（5）上的領（6）通過所述高級多孔層PCA平面圈（7）與人體股骨距截骨面緊貼；

3）制造所述合金髖臼杯（2），與所述高級多孔層PCA球冠（1）、所述金屬陶瓷髖臼襯（3）擴散焊接，再與所述金屬陶瓷股骨頭（4）、所述金屬柄（5）組裝成一體。

6.如權利要求5所述新型人工髖關節的制造方法，其特征在于，在所述步驟3）中，通過改變晶界的成分、阻止多晶質中微裂紋受力后的擴展、改變多晶質的結構或改換陶瓷等提高所述金屬陶瓷髖臼襯（3）、金屬陶瓷股骨頭（4）的韌性，具體工藝包括：

（a）選用顆粒小于20μm的Al₂O₃陶瓷作主要原材料，添加合金細粉經1100～1200℃下擴散焊接或燒結成為專用的金屬陶瓷：

①Al₂O₃小顆粒+Co?Cr?Mo合金細粉調勻，真空加壓擴散焊接，合金芯將Al₂O₃小顆粒包圍并彼此連接成一個整體，阻擋其中微裂紋擴展穿透到合金芯為止；為達到這種效果，嚴格控制合金的擴散焊溫度和時間，使其既有陶瓷的硬度又有金屬的韌性；

②Al₂O₃小顆粒+ZrO₂小顆粒+Zr?Ni合金細粉，經熱等靜壓燒結形成多元氧化物陶瓷，從而提高其整體韌性；

（b）改變多晶質的結構：

Al₂O₃小顆粒+ZrO₂小顆粒+合適長度的Ta細絲，經熱等靜壓燒結，Al₂O₃使Ta絲表面形成TaO₂而結合，不熔化的Ta絲芯增加多晶質的韌性，阻礙微裂紋受力后擴展，大大提高其整體韌性；

（c）改換陶瓷：

ZrB₂+Fe?Zr?Ni合金細粉調勻，熱壓成型再燒結，提高韌性。