[发明专利]一种氮化硅陶瓷人工膝关节

说明书

本发明公开了一种氮化硅陶瓷人工膝关节，其由人工股骨髁、人工胫骨平台和人工髌骨组成，涉及人工关节技术领域。所述人工股骨髁、人工胫骨平台及人工髌骨均是由氮化硅陶瓷材料制成，通过选用氮化硅陶瓷材料，使得氮化硅陶瓷人工膝关节，除了具有生物陶瓷植入物的各项优异性能之外，还具有高硬度、高弯曲强度、高疲劳强度、高断裂韧性、优异的摩擦性能、良好的骨长上与骨长入能力、良好的抗感染能力和良好的显影性，能够改善人工膝关节的磨损和应力遮挡问题。

技术领域

本发明涉及人工关节技术领域，特别是涉及一种氮化硅陶瓷人工膝关节。

背景技术

膝关节是人体最大的关节，由股骨(大腿骨)的远端部分、胫骨的近端以及膝关节前方的髌骨(膝盖骨)组成，外面覆盖有坚韧的肌腱。膝关节也是人体重要的负重关节，主要功能是进行伸屈活动，膝关节伸屈活动范围的大小直接影响着人们的日常生活。

然而，骨性关节炎、类风湿性关节炎、创伤性关节炎等疾病会导致膝关节疼痛及其功能的丧失，从而严重影响病患生活。目前，人工膝关节置换手术已成为治疗膝关节疾病的有效手段。但是，本申请的发明人在长期的研发过程中发现，现有的人工膝关节大多是由金属材质或高分子材料制成，在临床应用中存在较大的磨损问题，例如金属股骨髁与聚乙烯衬垫之间、聚乙烯衬垫与金属胫骨平台之间、或是塑料髌骨与金属股骨髁之间都会存在磨损产生磨屑微粒；这些磨损轻者会导致骨溶解，假体无菌性松动与感染，重则会导致假体失效。另外，由于金属材质与人体原生骨之间材料特性的差异，在临床应用时会发生应力遮挡，应力遮挡的存在会引发骨溶解等一系列问题，缩短假体的使用寿命。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种氮化硅陶瓷人工膝关节，能够改善人工膝关节的磨损和应力遮挡问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种人工股骨髁，所述股骨髁包括内侧髁和外侧髁，内侧髁和外侧髁在远端分别形成有相互独立的球形区，并在近端彼此连接形成连接区，连接区的中间凹陷形成髌骨滑车沟，髌骨滑车沟用于收容髌骨，股骨髁的材料为氮化硅陶瓷。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种人工胫骨平台，所述胫骨平台包括用于与人体胫骨接触以形成固定连接的下表面，与股骨髁接触以形成胫-股关节活动摩擦副的上表面，以及与髌骨接触以形成摩擦副的凹型前表面，胫骨平台的材料为氮化硅陶瓷。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种人工髌骨，所述髌骨为卵形体，且包括用于与人体原有髌骨固定连接的连接机构以及用于与股骨髁和胫骨平台接触以形成关节活动摩擦副的外周面，所述连接机构设置于所述卵形体的底面，所述外周面对应于所述卵形体的球面；所述髌骨的材料为氮化硅陶瓷。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种氮化硅陶瓷人工膝关节，其由人工股骨髁、人工胫骨平台和人工髌骨组成，所述人工股骨髁、人工胫骨平台和人工髌骨均是由氮化硅陶瓷材料制成，相比现有的陶瓷材质、高分子材质和金属材质，其除了具有生物陶瓷植入物的各项优异性能之外，还具有高硬度、高弯曲强度、高疲劳强度、高断裂韧性、优异的摩擦性能、良好的骨长上与骨长入能力、良好的抗老化性能、良好的抗感染能力、良好的显影性，能够改善人工膝关节的磨损和应力遮挡问题。

附图说明

图1是人工膝关节各部件的结构示意图；

图2是本申请人工股骨髁一实施方式在冠状面上的结构示意图；

图3a是本申请人工股骨髁一实施方式在冠状面上的结构示意图；

图3b是本申请人工股骨髁一实施方式在矢状面上的结构示意图；

图4是本申请人工股骨髁一实施方式在冠状面上的结构示意图；

图5是本申请人工股骨髁一实施方式在屈膝90°横截面上的结构示意图；