[实用新型]一种抑制关节置换术后假体周围骨溶解的超声仪

说明书

技术领域

    本实用新型属医疗器械，具体涉及一种抑制人工关节置换术后假体周围骨溶解的超声仪。

背景技术

人工关节置换术是二十世纪骨科领域的革命性进步之一，然而，随着关节置换数量的增加和时间的延长,假体晚期松动问题日益突出。据统计,在假体置换15～20年后,10～15%的人工关节将发生假体失效，引起假体失效的最主要原因是人工关节假体无菌性松动,而磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解是导致假体松动的最重要因素。人工关节假体无菌性松动是影响人工关节长期使用的最主要并发症和导致假体失败、再次翻修的主要原因。近年来由于骨水泥技术的改进和非骨水泥固定技术的不断发展，假体无菌性松动的发生率已有一定程度下降，但由于手术例数的不断增加，假体松动的实际例数仍持续上升。2008年美国就有超过60万例全膝关节置换术，假体松动的例数高达6000-10000，平均每例的治疗费用达70000美元。我国尚无全国范围的统计数据，但由于人口基数庞大和人口结构老龄化，人工关节置换术后假体无菌性松动的数量与治疗费用势必逐年增加，不仅严重影响患者的肢体功能和生活质量，更进一步消耗了有限的医疗资源。

假体周围骨溶解一旦发生，会严重影响关节的功能与稳定性。过去多数学者将假体周围骨溶解归咎于假体与骨界面间的贴合欠佳、假体位置不良、骨水泥碎裂等力学原因。今年来，一部分学者逐渐认识到假体长期磨损与离解产生的微粒所诱导的生物学反应也是假体周围骨溶解的一个重要原因，Landqraeber等的体外实验研究表明，人工关节置换术后产生的磨损微粒能引发细胞界膜过度表达、激活并增强巨噬细胞和破骨细胞的功能、抑制成骨细胞，引起假体周围细胞损伤及破坏并最终导致骨溶解、假体无菌性松动。

传统的防治假体周围骨溶解的方案包括药物预防与治疗（抑制炎症介质--骨保护素，抑制破骨细胞性骨吸收--阿仑膦酸钠）、假体涂层（羟基磷灰石涂层或多空涂层）或改变表面形貌特征、外科翻修手术以及基因治疗，均未涉及对磨损微粒的处理，长期效果来看还是不能避免再次松动的可能。不仅延长住院时间、增加并发症，而且大大提高病残率、病死率，给病人本人、家庭以及社会带来极大的负担。

国外已有多个前瞻性随机对照实验研究低强度脉冲超声对促进骨折患者术后愈合的疗效，证实了低强度脉冲超声有加快矿物沉积速率、加速骨折愈合、提高骨密度及增加骨质厚度的作用。低强度脉冲超声促进骨骼代谢的机制包括：（1）促进人骨膜细胞向前成骨细胞分化，前成骨细胞发育为成骨细胞，（2）增强破骨细胞内的FAK信号转导通路，使其在促进骨生成上起到正性作用，（3）增加软骨细胞的合成，有利于进一步合成软骨基质，从而影响骨折愈合的三个主要阶段（炎症期、愈合期和塑形期）而增加骨痂面积、促进新骨形成、促进骨折愈合、加快骨组织恢复机械强度。与骨折愈合相比，目前还没有能够明确防治假体周围骨溶解导致的关节置换术后假体无菌性松动的技术。因此，如何防治关节置换术后的假体周围骨溶解，并采用一定的理化手段预防或治疗无菌性松动成为确保植入假体长期预后的关键因素。迫切需要开发一种新颖有效的防治人工关节置换术后假体无菌性松动的技术和装置。无疑它的研制成功将具有广阔的应用前景和巨大的经济效益。

发明内容

本实用新型的目的是提供的一种抑制关节置换术后假体周围骨溶解的超声仪，主要由处理器、超声波发生器、输出探头、显示屏、操作旋钮、电源、超声仪壳体构成，壳体的正面设有LED显示屏、和操作旋钮、USB通信接口、探头连接端，侧面设有探头架，处理器、超声波发生器位于超声仪壳体内，处理器、超声波发生器、显示屏与电源串连，超声波发生器通过其中的功率调制电路的输出端连接输出探头。

输出探头由换能器、环形LED警报指示灯、引线和底座构成，输出探头呈L形，结构密封防水，头部呈圆柱形，换能器通过螺纹固定于探头内部靠近头部的底座，引线与底座相连，环形LED警报指示灯位于换能器上方，手柄部分可插入探头架以固定在仪器上。工作时探头表面与皮肤间通过耦合剂耦合。

本实用新型的超声输出探头有1cm²、5cm²及10cm²三种规格，可以满足人体不同大小治疗部位的要求。

输出探头3还配备有特制形状的水下治疗架，在肢体进行超声理疗结合水疗起到固定探头、使探头平面紧贴住皮肤，保证疗效的作用，可同步实现超声理疗与水疗。

所述的输出探头可设计呈扁圆柱体型，在配合宽质固定带时无需手持即可固定在肢体任何部位。