[發明專利]一種抑制關節置換術后假體周圍骨溶解的超聲儀

無效

• 申請號: 201310444175.7
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103463742A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 嚴世貴;胡斌;蔡迅梓
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61N7/00
• 分類號: A61N7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;趙杭麗

技術領域

????本發明屬醫療器械，具體涉及一種抑制人工關節置換術后假體周圍骨溶解的超聲儀。

背景技術

人工關節置換術是二十世紀骨科領域的革命性進步之一，然而，隨著關節置換數量的增加和時間的延長,假體晚期松動問題日益突出。據統計,在假體置換15～20年后,10～15%的人工關節將發生假體失效，引起假體失效的最主要原因是人工關節假體無菌性松動,而磨損顆粒誘導的假體周圍骨溶解是導致假體松動的最重要因素。人工關節假體無菌性松動是影響人工關節長期使用的最主要并發癥和導致假體失敗、再次翻修的主要原因。近年來由于骨水泥技術的改進和非骨水泥固定技術的不斷發展，假體無菌性松動的發生率已有一定程度下降，但由于手術例數的不斷增加，假體松動的實際例數仍持續上升。2008年美國就有超過60萬例全膝關節置換術，假體松動的例數高達6000-10000，平均每例的治療費用達70000美元。我國尚無全國范圍的統計數據，但由于人口基數龐大和人口結構老齡化，人工關節置換術后假體無菌性松動的數量與治療費用勢必逐年增加，不僅嚴重影響患者的肢體功能和生活質量，更進一步消耗了有限的醫療資源。

假體周圍骨溶解一旦發生，會嚴重影響關節的功能與穩定性。過去多數學者將假體周圍骨溶解歸咎于假體與骨界面間的貼合欠佳、假體位置不良、骨水泥碎裂等力學原因。今年來，一部分學者逐漸認識到假體長期磨損與離解產生的微粒所誘導的生物學反應也是假體周圍骨溶解的一個重要原因，Landqraeber等的體外實驗研究表明，人工關節置換術后產生的磨損微粒能引發細胞界膜過度表達、激活并增強巨噬細胞和破骨細胞的功能、抑制成骨細胞，引起假體周圍細胞損傷及破壞并最終導致骨溶解、假體無菌性松動。

傳統的防治假體周圍骨溶解的方案包括藥物預防與治療（抑制炎癥介質--骨保護素，抑制破骨細胞性骨吸收--阿侖膦酸鈉）、假體涂層（羥基磷灰石涂層或多空涂層）或改變表面形貌特征、外科翻修手術以及基因治療，均未涉及對磨損微粒的處理，長期效果來看還是不能避免再次松動的可能。不僅延長住院時間、增加并發癥，而且大大提高病殘率、病死率，給病人本人、家庭以及社會帶來極大的負擔。

國外已有多個前瞻性隨機對照實驗研究低強度脈沖超聲對促進骨折患者術后愈合的療效，證實了低強度脈沖超聲有加快礦物沉積速率、加速骨折愈合、提高骨密度及增加骨質厚度的作用。低強度脈沖超聲促進骨骼代謝的機制包括：（1）促進人骨膜細胞向前成骨細胞分化，前成骨細胞發育為成骨細胞，（2）增強破骨細胞內的FAK信號轉導通路，使其在促進骨生成上起到正性作用，（3）增加軟骨細胞的合成，有利于進一步合成軟骨基質，從而影響骨折愈合的三個主要階段（炎癥期、愈合期和塑形期）而增加骨痂面積、促進新骨形成、促進骨折愈合、加快骨組織恢復機械強度。與骨折愈合相比，目前還沒有能夠明確防治假體周圍骨溶解導致的關節置換術后假體無菌性松動的技術。因此，如何防治關節置換術后的假體周圍骨溶解，并采用一定的理化手段預防或治療無菌性松動成為確保植入假體長期預后的關鍵因素。迫切需要開發一種新穎有效的防治人工關節置換術后假體無菌性松動的技術和裝置。無疑它的研制成功將具有廣闊的應用前景和巨大的經濟效益。

發明內容

本發明的目的是提供的一種抑制關節置換術后假體周圍骨溶解的超聲儀，主要由處理器、超聲波發生器、輸出探頭、顯示屏、操作旋鈕、電源、超聲儀殼體構成，殼體的正面設有LED顯示屏、和操作旋鈕、USB通信接口、探頭連接端，側面設有探頭架，處理器、超聲波發生器位于超聲儀殼體內，處理器、超聲波發生器、顯示屏與電源串連，超聲波發生器通過其中的功率調制電路的輸出端連接輸出探頭。

輸出探頭由換能器、環形LED警報指示燈、引線和底座構成，輸出探頭呈L形，結構密封防水，頭部呈圓柱形，換能器通過螺紋固定于探頭內部靠近頭部的底座，引線與底座相連，環形LED警報指示燈位于換能器上方，手柄部分可插入探頭架以固定在儀器上。工作時探頭表面與皮膚間通過耦合劑耦合。

本發明的超聲輸出探頭有1cm²、5cm²及10cm²三種規格，可以滿足人體不同大小治療部位的要求。

輸出探頭3還配備有特制形狀的水下治療架，在肢體進行超聲理療結合水療起到固定探頭、使探頭平面緊貼住皮膚，保證療效的作用，可同步實現超聲理療與水療。

所述的輸出探頭可設計呈扁圓柱體型，在配合寬質固定帶時無需手持即可固定在肢體任何部位。