[实用新型]一种设有内衫套的陶瓷股关节头球

说明书

本实用新型公开了一种对应用于骨外科手术中的髋关节置换手术中的植入器材，具体就是一种设有内衫套的陶瓷股关节头球，由两个构件所组成，主体构件被称为球头，其材料为陶瓷，外形为一个被加工出一个平面的不完整的球体，在这个平面的法向上，设有一个被称为辅助构件的、由金属材料制作的内衫套，所述内衫套的外表面被紧密镶嵌在球头的内腔，从而使这种经过改进的关节头球，在与其配套的关节柄的连接中，更具可操作性及相容性。

技术领域

本实用新型涉及一种在髋关节置换手术中的器材，具体就是经过改进的人工髋关节上的陶瓷球头。

背景技术

髋关节置换术是自20世纪60年代以来得到广泛临床应用的重大医学发明之一，所采用的植入物，即人工髋关节，亦经历了种种的改良与完善：有在结构上采用组合式，如装配型与混装型；有在选材上采用混合材料式，如钛材料与羟基磷灰石；有在外形上增加稳定因素，如凹槽与网纹；有在表面上加上各类涂层，如具有骨细胞诱导功能的材料镁或者镁合金；但都面临一个难题，就是假体之间的磨损问题；为提高其而磨性，临床上将人工全髋关节系统中，主要产生相对活动而可能形成磨损的，镶嵌在股骨柄上的颈部的股骨头（以下按俗称为球头）从钛、铬钴钼等金属转换成更耐磨的陶瓷材料；而无论是被称为第四代的粉陶、黑晶陶瓷，还是据称为第五代的纳米陶瓷，在与关节柄上的颈部的对接的处理上，是一个要求加工精度极高的难题；因为陶瓷材料的物理性能，是足够耐磨，但同时亦就是说足够难对其，特别是在其内盲孔进行精加工，亦就是难以保证其加工精度，因为人的髋关节不单要承受摆动产生的磨损，更重要的是行走、跳跃时对假体产生的冲击力，而这恰恰是陶瓷的物理性能的缺陷；为将此缺陷降到最低，就对球头与关节柄颈部的配合，提出近乎苛刻的要求，即，必须两者为锥台体的面接触，而不能呈线接触，更不能呈点接触，否则，当冲击力集中到点或是线上时，其产生的应力，就对陶瓷球头的结构产生伤害，形成疲劳损伤，降低其使用寿命。

为避免加工上的困难，亦曾有研发人员，在金属球头上的外表面，用喷涂等方法，加工上一层陶瓷层，以增强金属球头的耐磨性能，但由于这样的涂层，难以解决与其基质的相容性，容易产生剥离而失效。

硬，但易碎裂；耐磨损，但难加工，难保证精度；这是一个在研发第四、五代陶瓷球头时，所遇到的一道难题，目前，掌握此技术的，基本只掌握在国外的数家大的公司内；如何充分利用陶瓷的优良的耐磨性能，但同时要避免陶瓷的“容易碎裂”而大为增加加工精度的这一个劣势，这就是目前在医疗器械的研发上，遇到的一个难题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型公开了一种技术方案，就是采用了类似浇注混凝土式的“复合材料”的办法；即在制作陶瓷球头时，将一个由与关节柄的金属材料一致的材料，如钛、钴铬钼等制成的内衫套，置入其中进行烧结成形，或是采用增材工艺（俗称3D打印）加工成形，并在对陶瓷球头的外表面完成加工后，再对镶嵌于其内的内衫套的内腔进行高精度的加工，以达到满足与所配合的关节柄的颈部的连接的极高的加工精度；由于加工金属，且其形状是内腔的盲孔，比直接加工陶瓷容易得多，这就大大减轻了对陶瓷球头的整体的加工难度了。

进一步的，由于所述内衫套，其表面加工出凹凸不平的纹理，且由于是被所灌注的陶瓷粉所紧密烧结在一起，当髋关节受到冲击力时，关节柄的颈部的反作用力，不是直接作用于所述陶瓷头球内腔，而是作用于虽呈刚性的，但相对不脆弱的所述内衫套上，再通过整个与所述陶瓷球头的接触表面而分散传递到硬且脆的陶瓷球头上，从而避免了因应力集中而对所述陶瓷球头产生应力疲劳等慢性损伤。

再进一步的，亦可以选择将所述内衫套直接用过盈的公差配合，压进已经加工好的所述陶瓷球头的内腔，亦可以达到将关节柄的颈部对所述陶瓷球头的反作用力，先传递至所述内衫套后，再分散传递到硬且脆的所述陶瓷球头，从而避免应力集中的目的。