[发明专利]具有多孔性组织的人工骨头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工骨头及其制造方法，特别是涉及一种形成设有类似于真实骨头内海绵结构的多孔性组织的人工骨头及其制造方法。

背景技术

请参阅图1所示，是说明现有的人工股骨头是装设在一股骨上，以取代股关节的一使用状态图。在人体骨胳中，二股骨1的骨颈部11(图中只示其一)是嵌接于骨盘2的两下侧部以形成股关节，提供人们行走与活动摆动的功能，同时也担负上半身的重量。当人们走路不小心跌倒而以臀部猛烈着地时，或是因为车祸而受到撞击时，或是自高处摔落，常会引起股骨1的骨颈部11发生骨折的现象，甚至是破碎，致使伤者不能站立及行走。对于中老年人而言，因为骨头内的骨质会逐年流失而变得较脆弱，股骨1的骨颈部11又是受力较大的部分，因此，经常会发生颈骨部11骨折的问题。对于上述情况，一旦股骨1遭受到推压迫挤，再加上由于供应股骨1血液的血管有部分是经由骨颈部11的表面，很容易造成股骨1血液供给不足而坏死，以致需要进行人工股骨头3的置换。

现行的人工股骨头3是呈实心状，并具有一可穿入该股骨1内部的骨身部31，以及一连接该骨身部31上端并呈弯曲状的骨颈部32。

关于上述人工股骨头3的制造方法，包括以下步骤：首先，将钛合金实心圆棒裁切成适当长度；接着，对该钛合金圆棒进行表面润滑处理；而后，对该钛合金圆棒以锻造方式进行弯头制程，而成为一预成形胚；接着，再对该预成形胚进行表面清洁润滑处理；而后，再对该预成形胚施以两次或以上的恒温锻造；最后，再进行剪缘处理，以去除多余的材料，就完成为该人工股骨头3。应当注意的是，由上述锻造所得的人工股骨头3还须再进行表面修磨、车削，以及局部粗化处理，才可以直接应用至人体上。

然而，从上述说明不难发现，现行的人工股骨头3在制造上会产生下述几项缺点：

一、需要较大的成形设备，以产生较大的成形力量：由于所使用的材料是实心棒材，再加上钛合金本身的强度相当高，其所需的成形应力也就变得相当大，就算是在恒温进行锻造，需要的成形力量也不小，因此，能施以锻压的成形设备就需要有较大的出力能力，以能进行该人工股骨头3的成形作业。

二、耗费较多的材料，造成制造成本的提高：由于该人工股骨头3是为实心结构，相对需要的材料会比较多，同时，前述的制造方法最多只能达到近净型制程，也就是说，要以较多的材料，特别是对于外形复杂以致于材料难以流动的部位，更需要分配较多的材料，才可以达到制品尺寸精度的要求，因此，也造成材料的消耗与浪费，进而提高了制造成本。

三、制程较为复杂：为使钛合金材料在成形的过程中能顺利的流动，通常会在施以锻压之前，先对钛合金材料进行表面润滑处理，以现行的制造方法而言，就需要施以至少两次的润滑处理作业。再加上，该制造方法并非为净型制程，因此还需要再进行剪缘处理，而使得制程变得较为复杂。

由此可见，上述现有的人工骨头及其制造方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的具有多孔性组织的人工骨头及其制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的人工骨头及其制造方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的具有多孔性组织的人工骨头及其制造方法，能够改进一般现有的人工骨头及其制造方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的人工骨头存在的缺陷，而提供一种新型结构的具有多孔性组织的人工骨头，所要解决的技术问题是使其可以有效的减轻重量，并可以模拟真实骨头内部的海绵结构的人工骨头，从而更加适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的人工骨头的制造方法所存在的缺陷，而提供一种新的具有多孔性组织的人工骨头的制造方法，所要解决的技术问题是使其可以减少材料的耗费、制程较为简单，并且不需要使用设备出力大的成形设备，从而更加适于产业实用。