[发明专利]一种具有多孔层结构的金属肩关节假体及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多孔层结构的金属肩关节假体，包括肩关节肱骨柄、肱骨球头、球头外杯以及衬垫，其特征在于：所述肩关节肱骨柄固定在肱骨的近端，所述肱骨球头安装在所述肩关节肱骨柄上，所述球头外杯与衬垫之间相互配合将肱骨球头固定在所述球头外杯内，所述肱骨球头与衬垫之间转动接触，其中，所述衬垫包括衬垫Ⅰ和衬垫Ⅱ，设置在上端的衬垫Ⅰ与设置在下端的衬垫Ⅱ压配于所述球头外杯内部，所述球头外杯上设有锁定槽与设置在所述衬垫Ⅱ上的锁定环配合锁紧固定。

2.根据权利要求1所述的具有多孔层结构的金属肩关节假体，其特征在于，所述肩关节肱骨柄包括肱骨柄颈部和肱骨柄柄身，所述肩关节肱骨柄与宿主的肱骨的接触面均为具有近似人体骨小梁样三维连通的多孔结构。

3.根据权利要求2所述的一种具有多孔层结构的金属肩关节假体，其特征在于，所述肱骨柄柄身设有肱骨柄锁定孔，所述肱骨柄颈部设有肱骨柄背、侧孔，用于缝合肌肉以加强固定并防止肱骨柄下沉。

4.根据权利要求1所述的具有多孔层结构的金属肩关节假体，其特征在于，所述衬垫的材质为高交联聚乙烯；所述肱骨球头的材质为氧化铝陶瓷或医用金属材料。

5.根据权利要求2所述的具有多孔层结构的金属肩关节假体，其特征在于，所述肱骨柄表面设有孔隙层，其中，所述肱骨柄柄身孔隙层的孔隙率为50-90％，孔隙层的孔径为200-1500μm，孔隙层厚度为0.25-4.5mm，其余部分为实体结构，用于提供足够的力学支撑。

6.根据权利要求1所述的具有多孔层结构的金属肩关节假体，其特征在于，所述肩关节肱骨柄的总长度为100-150mm。

7.一种如权利要求1-6任意一项权利要求所述的具有多孔层结构的金属肩关节假体的制备方法，其特征在于，所述肩关节肱骨柄和所述球头外杯均采用3D打印技术一体成型制备。

8.根据权利要求7所述的具有多孔层结构的金属肩关节假体制备方法，其特征在于，所述3D打印技术一体成型制备包括以下步骤：

S1、利用CT扫描仪对目标肩关节进行断层扫描，将所得扫描数据导入逆向工程软件中，得到所述目标肩关节的肱骨、肱骨头，肩胛骨、肩盂的骨缺损模型；

S2、根据所述目标肩关节的肱骨、肱骨头，肩胛骨、肩盂的缺损模型建立目标肩关节假体部件的初始模型，根据所述肩关节肱骨柄的孔隙层结构及球头外杯的结构对所述目标肩关节的假体部件的初始模型进行一次优化；

S3、将所述目标肩关节的假体部件的一次优化模型导入拓扑优化软件中，根据临床样本采集得到的数据作为预设载荷，对所述目标肩关节的假体部件的一次优化模型进行拓扑优化，得到目标肩关节的假体部件的拓扑优化模型；

S4、采用3D打印机对所述拓扑优化目标肩关节的肱骨柄及球头外杯分别进行一体成型制备。