[發明專利]帶有毛細管結構的髖臼內襯假體

在審

• 申請號: 201510068391.5
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104706445A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 賈海濤;張琳;曹小剛;張國強
• 申請（專利權）人: 北京固圣生物科技有限公司
• 主分類號: A61F2/34
• 分類號: A61F2/34
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，涉及一種人工髖關節假體，尤其是一種用于髖關節置換術的帶有毛細管結構的髖臼內襯假體。

背景技術

人工髖關節假體在植入到人體之后，其使用壽命在很大程度上取決于假體界面的摩擦磨損性能。界面摩擦具體包括：干摩擦、邊界摩擦和浸潤摩擦，其中浸潤摩擦的磨損率最低。提高人工髖關節假體的使用壽命，最理想的方式就是使摩擦界面在壽命期內長期處于浸潤摩擦狀態。

當今的人工髖關節假體中股骨頭假體與髖臼假體之間采用的是干摩擦的形式，摩擦界面間設計成一定的間隙，用于容納組織液或者血液，其目的是使摩擦界面達到邊界摩擦或者浸潤摩擦的效果。但是，無論采用陶瓷/金屬對聚乙烯、陶瓷對陶瓷、金屬對金屬哪一種配伍方式，都沒有辦法完全使摩擦副處于浸潤狀態。

為了解決這一問題，本發明創造性地提出將毛細管結構應用到摩擦界面中，利用毛細現象在關節假體表面形成一層液膜，就能夠使得摩擦界面長期處于浸潤狀態，達到延長關節假體使用壽命的效果。

發明內容

本發明的目的是為了降低髖關節假體摩擦界面的磨損，延長髖關節假體的使用壽命。

為實現以上的目的，本發明采取以下技術方案：

帶有毛細管結構的髖臼內襯假體包括內表面1、基體2和外表面3，其特征在于：髖臼內襯假體基體2由具有生物相容性的金屬材料制成，基體2內具有毛細管結構4，毛細管結構4可以采用V型結構或者U型結構，毛細管結構4的橫截面形狀采用圓形4.1、橢圓形4.2或多邊形4.3，橫截面采用多邊形時，多邊形的邊數優選采用3～10個，毛細管結構4的橫截面面積優選為0.01mm²～0.25mm²，毛細管結構4在外表面3上的孔間距優選為1mm～5mm，帶有毛細管結構的髖臼內襯假體采用3D打印技術成型。

本發明的優點是：

1、帶有毛細管結構的髖臼內襯假體利用髖臼內襯假體內表面的毛細管結構將組織液或者血液等液體吸附到毛細管結構內，當髖臼內襯假體與股骨頭假體匹配時，在壓力作用下摩擦界面間會充滿一層液膜，這層液膜會使得股骨頭假體與髖臼假體在運動過程中處于浸潤摩擦狀態，這就會大大的降低磨損率，顯著的延長髖關節假體的使用壽命。

2、對于人工髖關節生物型固定的普遍的做法是：髖臼假體分為髖臼外杯和髖臼內襯，其中髖臼內襯假體如果采用金屬材料，其內表面要求具有極高的粗糙度要求。本發明因為引進了毛細管結構，使得髖臼內襯假體的內表面不需要很高的粗糙度要求，加工更容易，成本更低。

附圖說明

圖1為根據本發明的帶有毛細管結構的髖臼內襯假體；

圖2為根據本發明另一種實施方案的帶有毛細管結構的髖臼內襯假體，具有V型毛細管結構；

圖3為根據本發明另一種實施方案的帶有毛細管結構的髖臼內襯假體，具有U型毛細管結構；

圖4為根據本發明的帶有毛細管結構的髖臼內襯假體中的毛細管結構橫截面示意圖；

圖5為根據本發明的帶有毛細管結構的髖臼內襯假體的3D打印加工成型過程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述，但本發明并不限于如下實施方案。

帶有毛細管結構的髖臼內襯假體包括內表面1、基體2和外表面3。內表面1為標準半球的球形表面，球直徑優選：22mm、26mm、28mm、32mm、36mm和40mm。

髖臼內襯假體基體2由具有生物相容性的金屬材料制成，金屬材料優選：鈦合金、不銹鋼和鈷鉻鉬合金。

髖臼內襯假體基體2內緊密排布毛細管結構4，該結構不允許將內表面1和外表面3連通，否則將失去內表面1上形成液膜的充分必要條件，因為內表面1和外表面3一旦連通，被毛細管吸附的液體將會在股骨頭假體與髖臼假體相互運動時產生的壓力下，流到外表面3外，并且會出現液體的持續流失，所以內表面1和外表面3不連通是帶有毛細管結構的髖臼內襯假體設計的第一要素。

毛細管結構4在基體2內可以呈現出多種結構形式，這些結構形式優選V型結構和U型結構，如圖2和圖3所示。毛細管結構4的結構形式務必保證開口處于內表面1上，管身通路處于基體2內。因為毛細管的吸附能力取決于管的粗細，所以不同的毛細管結構4的長度并不會影響使用效果，這也就使得毛細管結構4的結構形式呈現多樣化。但是，簡單的結構形式更易于液體在管內的流通。